KR101641564B1

KR101641564B1 - 도금 처리 이후에 기판상에 금속 입자 결함 물질의 형성을 방지하기 위한 방법 및 용액

Info

Publication number: KR101641564B1
Application number: KR1020117005385A
Authority: KR
Inventors: 시잔 리; 어르투르 케이 콜리치; 티루히라팔리 엔 아루나기리
Original assignee: 램 리써치 코포레이션
Priority date: 2008-09-08
Filing date: 2009-09-01
Publication date: 2016-07-21
Also published as: US20100062164A1; WO2010027950A2; TWI402340B; CN102149846A; US8551575B1; JP2012502180A; WO2010027950A4; KR20110079616A; CN102149846B; SG193871A1; TW201016841A; WO2010027950A3

Abstract

도금 처리 이후에 기판상에 금속 입자 결함 물질의 형성을 방지하기 위한 방법 및 용액이 제공된다. 특히, 산화제를 포함하지 않고, 이 용액이 대략 7.5 와 대략 12.0 사이의 pH 를 갖도록, 충분한 농도로 비금속 pH 조절제를 포함하는 용액이 제공된다. 몇몇 경우, 이 용액은 킬레이트제 (chelating agent) 를 포함할 수도 있다. 또한, 각각 상이한 작용기를 통해서 금속 이온을 결합시키기 위한 단일 부착 지점을 각각 제공하는 적어도 2 개의 상이한 유형의 착화제를 포함할 수도 있다. 임의의 경우, 착화제 또는 킬레이트제 중 적어도 하나는 비아민 또는 비이민 작용기를 포함한다. 기판을 처리하기 위한 방법의 실시형태는 기판상에 금속층을 도금하는 단계 및 후속하여 전술한 구성 (make-up) 을 포함하는 용액에 이 기판을 노출시키는 단계를 포함한다.

Description

도금 처리 이후에 기판상에 금속 입자 결함 물질의 형성을 방지하기 위한 방법 및 용액{METHODS AND SOLUTIONS FOR PREVENTING THE FORMATION OF METAL PARTICULATE DEFECT MATTER UPON A SUBSTRATE AFTER A PLATING PROCESS}

1. 발명의 분야

본 발명은, 일반적으로, 기판을 처리하기 위한 방법 및 용액에 관한 것이고, 더욱 상세하게는, 도금 디포지션 처리 이후에 기판상에 금속 입자 결함 물질의 형성을 방지하기 위한 방법 및 용액에 관한 것이다.

2. 종래 기술의 설명

이하의 상세한 설명 및 예시는 이 섹션에 포함함으로써 종래 기술이 되는 것으로 인정되지 않는다.

원치않는 입자 재료 및 부산물 필름이 종종 도금 디포지션 처리 이후에 기판상에 축적된다. 이와 같이, 이러한 재료를 제거하기 위해 세정 처리가 채용된다. 일반적으로, 세정 처리의 목표는 실질적으로 평활하고 평탄한 표면을 갖는 도금된 금속층을 제공하기 위한 것이다. 이에 더해 또는 대안적으로, 세정 처리는 도금된 층에 인접하는 유전체 재료로부터 금속성 입자 재료 및 부산물 필름을 제거하도록 작용할 수도 있어서, 금속 선들 사이의 단락 및 누설 전류가 저감될 수도 있다. 또한, 유전체 재료의 표면을 세정하는 것은, 유전체 재료의 표면 저항을 유리하게 증가시킬 수도 있고, 그 결과, 금속 선들은 브레이크다운 전압을 설계 사양 범위 내에 유지시킬 수도 있다.

도금 디포지션 처리 이후에 기판으로부터 입자 물질을 제거하기 위한 일반적인 기술은 대량의 물을 이용하여 기판을 도싱 (dosing) 하는 것을 포함한다. 그러나, 이 기술은 일반적으로 모든 입자 물질을 제거하거나 또는 부산물 필름의 형성을 방지하는데는 효과적이지 않다. 몇몇 경우, 도금 디포지션 처리 이후의 입자 물질 제거를 강화시키기 위해 산 또는 강염기 (즉, 12.0 보다 큰 pH 를 가짐) 가 이용되었다. 그러나, 산 및 강염기는 금속성 필름의 부식을 야기하고, 이에 따라, 이러한 용액은 몇몇 애플리케이션에 대해서는 적합하지 않을 수도 있다. 예를 들어, 집적 회로 컴포넌트들의 치수가 점점 감소함에 따라서, 집적 회로의 제조 도중에 금속성 층 또는 구조의 최소한의 부식도 점점 더 용납불가한 것이 될 수도 있다. 또한, 몇몇 경우 산 또는 강염기의 애플리케이션 이후에 금속 파티클 및/또는 염 (salt) 이 표면상에 여전히 잔류할 수도 있다는 것을 발견하였다.

도금 디포지션 처리 이후에 반도체 표면으로부터 잔류 물질을 제거하기 위한 대안적인 접근방식은, 반도체 토포그래피 (semiconductor topography) 에 히드록실아민 용액을 도포하는 것이다. 또한, 반도체 토포그래피로부터 포토레지스트를 제거하기 위해서도 유사한 용액이 이용된다. 이러한 기술이 입자 재료 및 부산물 필름을 실질적으로 포함하지 않는 표면을 제공하기 위해 효과적일 뿐만 아니라 비-부식성인 것으로 발견되지만, 히드록실아민의 사용은 그 고비용, 유효성의 부족, 및 과도한 안전성 문제 (예를 들어, 히드록실아민은 가열시에 폭발하는 경향이 있고 인간의 점막 (mucous membrane) 을 자극시킨다) 로 인해 바람직하지 않다.

이와 같이, 도금 디포지션 처리 이후에 입자 재료 및 부산물 필름을 실질적으로 포함하지 않는 기판 표면을 효과적으로 제공하는 안전하고, 실현가능하고, 비용-효율적이고, 비부식성인 방법 및 용액을 개발하는 것이 바람직할 것이다.

앞서 개략된 문제들은, 도금 디포지션 처리 이후에 기판상에 금속 입자 결함 물질의 형성을 방지하도록 구성된 비부식성 용액에 기판을 노출시킴으로써 대부분 다루어질 수도 있다. 후술하는 설명은 단지 방법 및 용액의 예시적인 실시형태이지만, 청구범위의 청구물을 제한하는 것으로 임의의 방식으로 해석되지 않는다.

기판을 처리하기 위한 용액의 실시형태는, 이 용액이 대략 7.5 와 대략 12.0 사이의 pH 를 갖도록 충분한 농도의 비금속 pH 조절제를 포함한다. 또한, 이 용액은 산화제를 포함하지 않는다. 몇몇 경우, 이 용액은 적어도 하나의 비아민 또는 비이민 작용기를 갖는 킬레이트제 (chelating agent) 를 포함할 수도 있다. 이에 더해 또는 대안적으로, 이 용액은 각각 상이한 작용기들을 통해서 금속 이온들을 결합시키기 위한 단일 부착 지점을 각각 제공하는 적어도 2 개의 상이한 유형의 착화제들을 포함할 수도 있다. 이러한 실시형태에서, 2 개의 상이한 유형의 착화제 중 적어도 하나의 착화제는 비아민 또는 비이민 작용기를 포함할 수도 있다. 기판을 처리하기 위한 방법의 실시형태는, 기판상에 금속층을 도금하는 단계 및 그 후에 전술한 구성 (make-up) 을 포함하는 용액에 그 금속층을 노출시키는 단계를 포함한다.

본 발명의 다른 목적 및 이점은 후술하는 상세한 설명을 판독하고 첨부된 도면을 참조하여 명백하게 될 것이다.
도 1 은 기판을 처리하기 위한 예시적인 방법의 플로우차트를 도시한다.
도 2 는 기판을 처리하기 위한 다른 예시적인 방법의 플로우차트를 도시한다.
본 발명은 다양한 변형 및 대안적인 형태들이 가능하지만, 본 발명의 특정 실시형태들은 도면에 예로서 도시되고 본 명세서에 더욱 상세하게 설명될 것이다. 그러나, 도면 및 상세한 설명은 개시된 특정 형태에 본 발명을 제한하도록 의도되지 않고, 이와 반대로, 첨부된 청구범위에 의해 정의된 바와 같이 본 발명의 사상 및 범위 내에서 벗어나지 않는 모든 변형, 등가물 및 대안책들을 커버하도록 의도된다.

도면을 참조하여, 기판을 처리하는 방법 및 도금 디포지션 처리 이후에 기판상에 금속 입자 결함 물질의 형성을 방지하기 위한 특정 예시적인 방법들의 예시적인 실시형태들이 도 1 및 도 2 에 예시된다. 이용된 이러한 방법 및 용액의 특정 세부사항 및 다양한 실시형태들이 도면을 참조하여 이하 제공된다. 본 명세서에 설명된 방법은 도 1 및 도 2 에 도시된 플로우차트로만 제한될 필요는 없다는 것에 유의한다. 특히, 본 명세서에 설명된 방법은, 도 1 및 도 2 에 도시된 단계들 이전, 도중, 및/또는 이후에 수행되는 단계들을 포함하는, 집적 회로의 제조를 위해 도 1 및 도 2 에 도시되지 않은 추가적인 단계들을 포함할 수도 있다.

도 1 의 블록 (10) 에 도시된 바와 같이, 본 명세서에 설명된 방법은 기판상에 금속층을 도금하는 단계를 포함한다. 도금 처리는 전기도금 처리 또는 무전해 도금 처리를 포함할 수도 있고, 금속층은 코발트, 인, 보론, 텅스텐, 크롬, 몰리브덴, 니켈, 팔라듐, 로듐, 루테늄, 구리, 및 이들의 합금을 포함하지만 이에 한정하지 않고, 이러한 처리에 의해 도금될 수도 있는 임의의 조성물을 포함할 수도 있다. 또한, 도금 처리는 블랭킷 디포지션일 수도 있고 또는 선택적 디포지션일 수도 있다. 도금 처리가 선택적 디포지션인 실시형태에서, 결과 기판은 "패터닝된 금속 레이아웃을 갖는 기판" 으로서 지칭될 수도 있고, 또는 더욱 간단하게 "패터닝된 기판" 으로서 지칭될 수도 있다. 이러한 경우, 기재된 용액에 금속층을 노출하는 블록 (12) 을 참조하여 논의된 처리는 기판의 인접 부분을 노출하는 것을 또한 포함할 수도 있다.

일반적으로, 블록 (10) 을 참조하여 도금된 금속층의 두께는 제조되는 디바이스의 디자인 사양에 의존할 수도 있고, 이에 따라, 다양하게 변화할 수도 있다. 일반적인 범위는 대략 5 옹스트롬 내지 대략 1000 옹스트롬을 포함할 수도 있지만 이에 한정되지 않는다. 그 애플리케이션이 반드시 그렇게 제한되지는 않지만, 도금 처리는 통상적으로 비교적 얇은 (즉, 대략 100 옹스트롬 이하, 가장 최근에는, 50 옹스트롬 이하) 라이너 (liner) 및/또는 캡 층을 디포지션하기 위한 반도체 제조에 특히 사용된다. 이러한 바이어스를 수용하기 위해, 본 명세서에 설명된 방법의 금속 입자 결함 물질의 형성을 방지하기 위해 이용된 용액은 이하 더욱 상세하게 설명된 것과 같은 얇은 도금된 층들 (즉, 두께 100 옹스트롬 이하를 갖는 층, 몇몇 경우에는, 두께 50 옹스트롬 이하를 갖는 층) 을 수용하는데 특히 적합할 수도 있다.

이용되는 도금 처리뿐만 아니라, 금속층의 조성, 레이아웃, 및 두께에 상관없이, 본 명세서에 설명된 방법은 도 1 의 블록 (12) 에 나타난 것과 같이 용액에 도금된 금속층 및 몇몇 경우에서는 기판의 인접 부분을 노출시키는 단계를 포함한다. 용액은, 이 용액이 대략 7.5 와 대략 12.0 사이의 pH 를 갖도록, 충분한 농도의 비금속 pH 조절제를 포함한다. 또한, 이 용액은 산화제를 포함하지 않는다. 이후 더욱 상세하게 설명되는 바와 같이, 몇몇 경우, 용액은 적어도 하나의 비아민 또는 비이민 작용기를 갖는 킬레이트제를 포함할 수도 있다. 이에 더해 또는 대안적으로, 이 용액은 각각 상이한 작용기를 통해서 금속 이온들을 결합시키기 위한 단일 부착 지점을 각각 제공하는 적어도 2 개의 상이한 유형의 착화제를 포함할 수도 있다. 후자의 실시형태에서, 2 개의 상이한 유형의 착화제들 중 적어도 하나의 착화제는 비아민 또는 비이민 작용기를 포함할 수도 있다. 본 명세서에 이용된 것과 같은 착화제의 상이한 "유형들" 의 참조는 상이한 화학적 구성의 착화제를 지칭하는 것에 유의한다.

블록 (12) 에서 개략된 용액 실시형태는 도금 처리 이후에 기판의 표면 상부에서 유체 내에 부유된 금속 이온을 착화 (즉, 킬레이팅, 격리, 안정화 등) 시킬 수도 있다는 것이 가정된다. 이 유체는, 도 2 를 참조하여 이하 더욱 상세하게 설명된 바와 같이, 블록 (10) 에 이용된 도금 용액의 잔류량일 수도 있고, 도금 처리 이후에 화학적으로-비반응성인 유체를 이용하여 기판의 린스의 혼입으로 인한 도금 용액의 실질적으로 희석된 버전의 잔류량일 수도 있다. 어느 경우에서나, 금속 이온들을 착화시키는 것은 그들의 환원 전위를 실질적으로 저하시키고, 사실상, 기판상에 금속 입자 결함 물질 및 침전물을 형성할 가능성을 감소시킬 것이다. 이와 같이, 본 명세서에 설명된 방법은 기판으로부터의 금속 입자 결함 물질을 제거하는 것 이외에 금속 입자 결함 물질의 형성을 방지하는 기능을 한다고 이론화되어 있다. 이는, 결함 물질을 제거하기 위해 용액의 부식성 및/또는 산화력에 집중하는 수많은 종래 기술들에 대한 주요한 차이이다. 본 명세서에 이용된 것과 같은 용어 "금속 입자 결함 물질" 은 금속성 원소를 포함하는 임의의 입자 물질을 지칭한다.

본 명세서에 이용되는 바와 같이, 용어 "착화제" 는 하나 이상의 부착 지점들을 이용하여, 착물을 형성하기 위해 금속 이온에 결합하는 리간드 (즉, 분자 또는 이온) 를 지칭한다. 다수의 부착 지점들을 이용하여, 착물을 형성하기 위해 금속 이온에 결합하는 리간드 (즉, 분자 또는 이온) 를 지칭하는 더 좁은 분류의 "킬레이트제" 를 이 용어가 내포하는 것에 유의한다. 본 명세서에서 설명된 방법 및 용액의 개발 도중에, 대략 7.5 와 대략 12.0 의 pH 및 대략 15℃ 와 대략 50℃ 사이의 온도에서 도포된 적어도 하나의 비아민 또는 비이민 작용기를 갖는 킬레이트제를 갖는 용액이 도금 처리 이후에 기판상에 금속 입자 결함 물질의 형성을 효과적으로 제거한다는 것을 발견하였다. 또한, 이러한 용액은, 본 명세서에 통합된 킬레이트제가 금속 이온들을 결합시키기 위해 동일하거나 또는 상이한 작용기들을 제공하는지의 여부에 관계없이 효과적일 수도 있다는 것이 발견되었다. 또한, 앞서 언급된 범위 내의 pH 및 온도에서 공급되고 각각 상이한 작용기들을 통해서 금속 이온들을 결합시키기 위한 단일 부착 지점을 각각 제공하는 적어도 2 개의 상이한 유형의 착화제들을 갖는 용액은 도금 처리 이후에 기판상에서 금속 입자 결함 물질의 형성을 효과적으로 제거한다는 것을 또한 발견하였다. 이러한 경우, 2 개의 상이한 착화제들 중 하나의 착화제는 비아민 또는 비이민 작용기를 포함한다.

그러나, 반대로, 동일한 범위 내의 pH 및 온도를 갖고 동일한 작용기를 통해서 금속 이온들을 결합시키기 위한 단일 부착 지점을 각각 제공하는 상이한 유형의 착화제들을 포함하는 용액은 도금 처리 이후에 기판상에서 금속 입자 결함 물질의 형성을 효과적으로 제거하지 않는다. 또한, 금속 이온들을 결합시키기 위한 단일 부착 지점을 제공하는 단일 유형의 착화제를 포함하는 용액은 도금 처리 이후에 기판상에서 금속 입자 결함 물질의 형성을 효과적으로 제거하지 않는다. 이러한 반대 결과는, 본질적으로 하나 이상의 금속 원소들로 이루어진 금속 입자 결함 물질의 형성을 방지하는 것과 밀접한 관계가 있지만 이에 반드시 제한되지는 않는 것으로 발견되었다.

예를 들어, 대략 10.0 의 pH 로 조절된 암모니아의 용액은 도금 처리 이후에 기판상에서 금속 입자 결함 물질의 형성을 방지하기 위해 효과적이지 않다는 것으로 발견되었다. 이러한 경우, 용액 내에서 오직 착화제로서 기능하는 암모니아는 본래 금속 이온들을 결합시키기 위한 단일 부착 지점을 제안하였다. 그러나, 반대로, 암모늄 시트레이트의 화합물을 탈이온수에 용해시켜 이를 예를 들어 대략 10.0 의 pH 로 조절하는 것은, 도금 처리 이후에 기판상에서 금속 입자 결함 물질의 형성을 방지하기 위해 효과적이었다. 이러한 경우, 암모니아 및 시트레이트 이온은 그 용액 내에서 착화제로서 기능하였다. 본래, 시트레이트 이온 각각은 금속 이온들을 결합시키기 위한 3 개의 별개의 부착 지점들을 각각 제안하여, 이에 따라, 킬레이터 (chelator) 로서 특정적으로 분류된다. 용액 내에서 암모니아 단독은 도금 처리 이후에 기판상에서 금속성 입자 결함 물질의 형성을 방지하기 위해 효과적이지 않은 것으로 발견되었지만, 이러한 방지에서의 암모니아의 보조, 즉, 용액 내의 암모니아 및 시트레이트 이온들은 금속 이온들을 결합시키기 위해 집합적으로 기능하는 것으로 알려져 있다. 도금 처리 이후에 기판상에서 금속성 입자 결함 물질의 형성을 방지하기 위해 효과적인 것으로 발견된 하나 이상의 착화제 (즉, 단일 부착 지점들을 제공하는 하나 이상의 킬레이트제 및/또는 적어도 2 개의 상이한 착화제들) 을 갖는 다른 예시적인 화합물이 이하의 표 1 에 도시된다.

일반적으로, 본 명세서에 설명된 용액 (즉, 단일 부착 지점을 제공하는 하나 이상의 킬레이트제 및/또는 적어도 2 개의 상이한 착화제들을 포함하는 용액) 내의 착화제/착화제들은 착화제/착화제들을 포함하는 하나 이상의 화합물을 탈이온수에 용해시킴으로써 유도될 수도 있다. 몇몇 실시형태에서, 복수의 착화제들은 복수의 착화제들을 갖는 단일 화합물을 탈이온수에 용해시킴으로써 유도될 수도 있다. 다른 실시형태에서, 복수의 착화제들은 착화제의 하나 이상을 갖는 각각의 복수의 화합물들로부터 유도될 수도 있다. 또 다른 경우에서, 단일 킬레이트제는 단일 킬레이트제를 갖는 단일 화합물을 탈이온수에 용해시킴으로써 유도될 수도 있다. 본 명세서에 이용된 용어 "화합물" 은 일반적으로 질량당 정확한 부분으로 화학적으로 조합된 엘리먼트로부터 형성된 재료를 지칭할 수도 있다. 표 1 은 용액에 착화제/착화제들을 공급하기 위한 몇몇 예시적인 화합물들의 리스트를 제안한다. 그러나, 본 명세서에 설명된 방법 및 용액은 반드시 그렇게 제한되지는 않는다. 특히, 표 1 에 열거된 착화제 및/또는 다른 착화제를 제공하는 다른 화합물이 고려될 수도 있다. 또한, 표 1 이 킬레이트제를 제안하고, 몇몇 경우에는 금속 이온들을 결합시키기 위해 단일 부착 지점을 갖는 착화제를 제공하는 화합물들을 구체적으로 열거하지만, 단일 부착 지점을 갖는 착화제를 단독으로 제공하는 다른 화합물들이 고려될 수도 있다.

착화제/착화제들을 용액에 공급하기 위한 예시적인 화합물들

용액에 첨가된 화합물	화합물에 의해 공급된 착화제/착화제들
암모늄 시트레이트	암모니아, 시트레이트 이온
메틸아민 시트레이트	메틸아민, 시트레이트 이온
디메틸아민 시트레이트	디메틸아민, 시트레이트 이온
EDTA	아민 및 카르복실레이트 그룹
HEDTA	아민 및 카르복실레이트 그룹
시트르산	시트레이트 이온
L-세린	아민 및 카르복실레이트 그룹

앞서 언급된 바와 같이, 본 명세서에 설명된 용액 내의 적어도 하나의 착화제/착화제들은 비아민 또는 비이민 작용기를 포함한다. 예를 들어, 이 용액들은 표 1 에 언급된 바와 같은 시트레이트 또는 카르복실레이트 이온들을 포함할 수도 있다. 아민 또는 이민 작용기를 갖지 않는 다른 착화제들도 또한 고려될 수도 있다. 그러나, 적어도 하나의 비아민 또는 비이민 작용기를 갖는 구별은, 표 1 의 예들에서 설명된 것과 같은 아민 및/또는 이민 작용기를 갖는 착화제/착화제들을 갖는 것으로부터 이 용액을 반드시 배제시키지 않는다. 예를 들어, 착화제로서 메틸아민 및 시트레이트 이온을 포함하는 용액은, 도금 처리 이후에 기판상에서 금속성 입자 결함 물질의 형성을 방지하기 위해 효과적인 것으로 발견되었다. 표 1 에 나타난 아미노산, 암모니아, 및 디메틸아민으로 제한하지 않지만 이들과 같은 아민 또는 이민 작용기를 갖는 다른 착화제도 또한 고려될 수도 있다. 임의의 경우, 본 명세서에서 설명된 용액 내의 착화제/착화제들의 농도는 대략 0.1 g/L 와 대략 5.0 g/L 사이일 수도 있고, 몇몇 실시형태에서, 더욱 구체적으로는 대략 1.0 g/L 와 대략 2.0 g/L 사이일 수도 있다. 그러나, 더 작은 농도 또는 더 큰 농도가 고려될 수도 있다.

전술한 제한을 갖는 하나 이상의 착화제를 갖는 것 이외에, 본 명세서에 기재된 방법 및 용액의 개발 도중에, 도금 처리 이후에 기판상에 금속 입자 결함 물질의 방지가, 그 용액이 암모니아, 아민계 화합물, 또는 이민계 화합물 중 적어도 하나의 추가적인 화학종을 포함한 경우에, 더욱 효과적이었다는 것을 발견하였다. 예를 들어, 용액의 제조는 암모늄 시트레이트 및 암모니아 (또는 대안적으로는 아민 화합물 또는 이민 화합물) 를 탈이온수에 혼합시키는 단계를 포함한다. 이러한 예에서, 용액은 상이한 소스들로부터 유도된 암모늄을 포함한다. 본 명세서에 기재된 용액에 착화제를 제공하기 위해 앞서 언급된 화합물들과 혼합된 암모니아, 아민계 화합물 또는 이민계 화합물을 포함하지만 이에 한정하지 않는 화합물의 다른 조성물이 또한 고려될 수도 있다.

암모니아, 아민계 화합물 및/또는 이민계 화합물의 첨가는 비아민 또는 비이민 착화제의 안정성을 강화시켜, 이에 따라, 여기에 금속 이온들의 결합을 안정화하기 위해 효과적인 것으로 이론화되었다. 또한, 암모니아, 아민계 화합물, 및/또는 이민계 화합물의 함유는 용액의 pH 를 원하는 범위로 조절하는 기능을 할 수도 있고, 이에 따라, 비금속 pH 조절제로서 기능할 수도 있다. 이하 더욱 상세하게 설명된 바와 같이, 몇몇 경우, 이러한 화합물이 산성이고, 본 명세서에 기재된 용액은 구체적으로 대략 7.5 와 대략 12.0 사이의 pH 를 갖는 염기성인 것이 바람직하기 때문에, 이러한 비금속 pH 조절제는 에틸렌디아민테트라아세트산 (보통 "EDTA" 로 지칭), 및 N-(2-히드록실에틸)에틸렌디아민 트리아세트산 (보통 "HEDTA" 로 지칭) 을 포함하는 용액이 특히 적절할 수도 있다. 또한, 암모니아, 아민계 화합물, 또는 이민계 화합물의 추가적인 화학종은 용액에 착화제/착화제들을 공급하도록 기능할 수도 있는 것에 유의한다.

앞서 언급된 바와 같이, 본 명세서에 개시된 용액은, 용액이 대략 7.5 와 대략 12.0 사이의 pH 를 갖도록, 충분한 농도의 비금속 pH 조절제를 포함할 수도 있다. 몇몇 실시형태에서, 용액의 pH 는 대략 9.0 와 대략 11.0 사이, 더욱 구체적으로는 대략 9.5 와 대략 10.5 사이가 되도록 구체적으로 조절될 수도 있다. 이러한 범위는 도금된 층의 과잉 에칭을 회피하도록 구체적으로 선택된다. 특히, 강염기 (즉, 대략 12.0 보다 큰 pH 를 가짐) 및 산, 또한 대략 6.0 과 대략 7.0 사이의 pH 를 갖는 약산 조차도 대략 7.5 와 대략 12.0 사이의 pH 를 갖는 용액 보다 금속 층에 대해 더욱 큰 부식성을 갖는 것으로 발견되었다. 이러한 pH 상세성은, 용액이 기판에 대한 노출시에 층을 통해서 에칭하지 않도록 얇게 도금된 층을 갖는 것은 특히 중요할 수도 있다. 일반적으로, 본 명세서에 참조된 바와 같이 얇은 층은 대략 100 옹스트롬 이하의 두께, 더욱 구체적으로는 대략 50 옹스트롬 이하의 두께를 갖는 층을 지칭할 수도 있다. 전술된 pH 범위가 알맞은 염기성인 것으로 고려되지만, 이러한 pH 범위에 있는 용액은 금속층을 약간 에칭하도록 기능할 수도 있고, 이는, 그 상부에 형성된 결함 또는 잔류 물질을 제거하기 위해 몇몇 실시형태에서는 바람직할 수도 있다.

일반적으로, 도금 처리 이후에 반도체 토포그래피 상에서의 금속 라인의 산화를 회피하는 것이 바람직하다. 결과적으로, 본 명세서에 기재된 용액은, 예를 들어, 수소 퍼록시드와 같은 산화제를 포함하지 않는다. 몇몇 경우, 본 명세서에 설명된 용액은 구체적으로 산화방지 특성을 갖는 화합물 (별칭, "산화방지제") 을 포함할 수도 있지만, 산소 소거제 (oxygen scavenger) 및/또는 부식 억제제로 한정하지 않는다. 몇몇 예시적인 산소 소거제는 아스코르브산 및 설파이트를 포함하지만 이에 한정하지 않는다. 일반적으로, 본 명세서에 기재된 용액 내의 산화방지제의 농도는 대략 0.1 g/L 와 대략 5.0 g/L 사이, 몇몇 실시형태에서는 더욱 바람직하게 대략 1.0 g/L 과 대략 3.0 g/L 사이일 수도 있다. 그러나, 더 큰 농도 또는 더 작은 농도가 고려될 수도 있다. 도금 처리 이후에 반도체 토포그래피상의 금속선의 산화를 회피하기 위한 추가적이거나 또는 대안적인 방법은, 산소를 실질적으로 포함하지 않는 퍼지 가스 (예를 들어, 대략 1 % 미만의 산소) (예를 들어, 질소) 를 기판을 포함하는 처리 챔버에 도입시키는 것이다. 이 퍼지 가스는, 도금 처리의 종료 이전에 도입되는 것이 바람직하다.

금속선의 산화가 방지되는 방법에 관계없이, 본 명세서에 기재된 용액은, 몇몇 경우, 하나 이상의 추가적인 컴포넌트를 포함할 수도 있다. 몇몇 경우, 예를 들어, 용액은 기판의 표면의 친수성을 개선시키기 위해 계면활성제를 포함할 수도 있다. 일반적으로, 계면활성제의 농도는 대략 5 ppm 과 대략 500 ppm 사이일 수도 있고, 몇몇 실시형태에서는, 더욱 구체적으로 대략 20 ppm 과 대략 200 ppm 사이일 수도 있다. 그러나, 더 큰 농도 및 더 작은 농도가 고려될 수도 있다. 용액 내에 계면활성제를 포함하는 예시적인 실시형태는, 도금된 금속층에 또한 노출된 저유전 상수값을 갖는 재료를 포함하는 기판을 갖는 것이 특히 바람직할 수도 있다. 앞서 논의된 바와 같이, 이러한 기판은 "패터닝된 기판" 으로서 지칭될 수도 있다. 이에 더해 또는 대안적으로, 본 명세서에 설명된 용액은 유기 오염물질을 가용화시키기 위한 용매, 예를 들어 부톡시에탄올을 포함하지만 이에 한정하지 않을 수도 있다.

일반적으로, 본 명세서에 기재된 용액은 대략 15 ℃ 와 대략 50 ℃ 사이의 온도에서 도포될 수도 있다. 이러한 온도 범위는, 기판이 용액에 대한 노출 도중에 냉각될 수도 있거나 또는 냉각된 상태로부터 가열되는 것을 회피할 수도 있도록, 선택된다. 몇몇 경우, 이 온도 범위는, 금속층이 무전해 디포지션 기술을 통해서 이전에 도금되는 것에 특히 적절할 수도 있다. 특히, 무전해 디포지션 기술은 도금을 용이하게 하기 위해 (다른 것들 중에서) 상승된 온도를 기준으로 한다. 이와 같이, 기판의 온도를 감소시키는 것 또는 기판의 온도 상승을 회피하는 것은 기판의 표면상에 금속성 입자 결함 물질을 형성하는 것을 발생시키지 않는다. 이러한 보호는, 용액이 도금 처리 이후에 직접 기판에 도포되는 경우에만 특히 필요할 수도 있지만, 용액이 이하 더욱 상세하게 설명되는 도금 처리 이후에 화학적 불활성 린스의 공급 이후에 및/또는 지연 이후에 도포되는 경우에도 필요할 수도 있다. 그러나, 고온을 회피하는 것은 후자의 실시형태에서 덜 고려된다는 것을 유의해야만 한다. 앞서 언급된 바와 같이, 본 명세서에 기재된 용액은 몇몇 실시형태에서 실온 (예를 들어, 대략 20 ℃ 와 대략 30 ℃ 사이의 온도) 에서 도포될 수도 있다는 것에 유의해야만 한다. 이러한 온도 범위는 용액을 가열 또는 냉각시킬 필요가 없다는 것에 대해 유리할 수도 있다.

도금 처리 이후에 기판상에 금속성 입자 결함 물질의 형성을 방지하기 위한 처리 단계들의 예시적인 세트는 도 2 에 도시된 플로우차트에 개략된다. 몇몇 실시형태에서, 처리 단계들의 세트는, 임의의 중간 프로세싱 단계없이 연속적으로 수행된 (즉, 기판을 처리하는데 이용된 다른 단계들의 간섭 없이 순차적으로 수행된) 단계들의 세트일 수도 있다. 이러한 시나리오는 이하 더욱 상세하게 구체적으로 설명된다. 본 명세서에 설명된 용액의 처리 파라미터 (pH, 온도 등) 의 선택을 통해서, 연속적으로 수행된 도 2 에 나타난 처리 단계들의 세트가 비교적 얇은 금속층의 무전해 도금 처리에 특히 적절할 수도 있다는 것을 본 명세서에 설명된 방법의 개발 도중에 발견되었다. 그러나, 도 2 에 예시된 방법이 나타난 단계들의 중간에 하나 이상의 단계들을 통해서 변형될 수도 있고, 이에 따라, 본 명세서에 설명된 방법은 도 2 의 도면으로 반드시 제한되지 않는다는 것을 고려한다.

도 2 에 나타난 바와 같이, 이 방법은 블록 (10) 에 언급된 것과 같이 기판 상에 금속층을 도금하는 단계를 포함할 수도 있다. 이러한 처리는 도 1 을 참조하여 설명된 블록 (10) 과 실질적으로 유사할 수도 있고, 따라서, 앞서 제공된 설명은 명백함을 위해 참조되고 반복되지는 않을 수도 있다. 도금 프로세싱을 통해서 금속층을 디포지션하는 것에 후속하여, 이 방법은 블록 (11) 에 언급된 바와 같이 제 1 화학적으로-비반응성인 유체를 이용하여 기판을 린싱하는 단계를 포함할 수도 있다. 제 1 화학적으로-비반응성인 유체는 탈이온수를 포함할 수도 있고, 몇몇 경우, 본질적으로 탈이온수로 이루어질 수도 있지만, 기판의 재료와 화학적으로 반응하지 않는 고려된 다른 유체가 이용될 수도 있다. 제 1 화학적으로-비반응성인 유체를 이용한 린스의 목적은 기판상에 임의의 잔류하는 도금 용액을 실질적으로 제거하고 희석시키기 위한 것일 수도 있다. 몇몇 경우, 이 처리는, 기판이 상주하는 처리 챔버의 내부 컴포넌트를 린스하도록 구성될 수도 있고, 이에 따라 이러한 컴포넌트상에 배열된 임의의 도금 용액을 실질적으로 제거하고 희석시키도록 기능할 수도 있다.

제 1 화학적으로-비반응성인 유체를 이용하여 기판이 린싱되는 시간의 양이 변화하지만, 그 예시적인 시간의 양은 일반적으로 대략 5 초와 대략 1 분 사이일 수도 있고, 몇몇 실시형태에서는, 대략 30 초일 수도 있다. 더욱 긴 시간이, 기판상에서의 도금 용액이 충분히 제거되고 및/또는 희석되는 것으로 보증할 수도 있지만, 사용되는 유체의 양을 보존하고 및/또는 프로세싱 시간을 감소시키기 위한 반대의 목적일 수도 있다. 임의의 경우, 제 1 비반응성 유체는 일반적으로 대략 15℃ 와 대략 50℃ 사이의 온도에서, 몇몇 실시형태에서는 실온 (예를 들어, 대략 20℃ 와 대략 30℃ 사이) 도입될 수도 있다. 대부분의 도금 처리가 70℃ 이상, 더욱 일반적으로는 대략 75℃ 와 대략 90℃ 사이의 온도에서 수행되기 때문에, 제 1 화학적으로-비반응성인 유체를 이용한 기판의 린싱 처리는 몇몇 실시형태에서 기판의 온도를 감소시키기 위해 더 기능할 수도 있다. 이러한 노력은, 온도의 강하가 무전해 도금 처리를 실질적으로 종결할 수도 있기 때문에, 금속층이 무전해 도금을 통해서 도금될 때, 특히 바람직할 수도 있다.

몇몇 실시형태에서, 제 1 화학적으로-비반응성인 유체를 이용한 기판의 린싱 처리는 금속층의 도금의 종료 시점에서 약간 지연될 수도 있다. 이러한 지연은 의도적일 수도 있고 또는 프로세싱 모드를 변경시키기 위해 처리 챔버의 성능에 의해 제한될 수도 있다. 어느 경우에서나, 지연은 기판의 온도를 감소시키도록 추가적으로 또는 대안적으로 기능할 수도 있어서, (특히, 무전해 도금 처리가 이용되는 경우) 도금 디포지션 처리가 종결된다. 지연이 임의의 시간의 양일 수도 있지만, 지연의 예시적인 양은 일반적으로 1 분 미만, 더욱 일반적으로는 20 초 미만일 수도 있다. 블록 (11 및 12) 에 언급된 처리들 사이 또는 도 2 를 참조하여 설명된 방법의 임의의 다른 처리 단계들 사이의 지연은 기판을 처리하기 위한 처리를 인가하지 않고, 이에 따라, 지연은 도 2 에 참조된 단계들의 연속성에 대한 간섭으로서 판독되지는 않는다는 것에 유의해야만 한다.

도 2 에 나타난 바와 같이, 이 방법은, 용액이 대략 7.5 와 대략 12.0 사이의 pH 를 갖도록 충분한 농도의 비금속 pH 조절제를 포함하는 용액에 기판이 노출된 블록 (12) 으로 계속될 수도 있다. 또한, 이 용액은 산화제를 포함하지 않는다. 블록 (12) 에서 나타난 바와 같이, 몇몇 경우, 이 용액은 적어도 하나의 비아민 또는 비이민 작용기를 갖는 킬레이트제를 포함할 수도 있다. 이에 더해 또는 대안적으로, 용액은 각각 상이한 작용기를 통해서 금속 이온들을 결합시키기 위한 단일 부착 지점을 각각 제공하는 적어도 2 개의 상이한 유형의 착화제들을 포함할 수도 있다. 이러한 후자의 실시형태에서, 2 개의 상이한 유형의 착화제들 중 적어도 하나의 착화제는 비아민 또는 비이민 작용기를 포함할 수도 있다. 용액에 대한 기판의 노출은 도 1 의 블록 (12) 에 설명된 처리와 실질적으로 유사할 수도 있고, 결과적으로, 앞서 제공된 설명은 명백함을 위해 참조되지만 반복되지는 않는다.

몇몇 실시형태에서, 블록 (12) 은 블록 (11) 을 참조하여 설명된 린스 유체의 흐름으로 용액의 활성 요소의 소정의 비율을 추가시키는 단계를 포함할 수도 있다. 특히, 하나 이상의 착화제, 비금속 pH 조절제, 및 앞서 설명된 다른 용액 성분들을 갖는 하나 이상의 화합물의 소정의 부분이 제 1 화학적으로-비반응성인 유체의 흐름에 첨가될 수도 있다. 성분들의 "소정의 부분" 은 용액의 농도 및 제 1 화학적으로-비반응성인 유체의 흐름레이트에 기초하여 셜정될 수도 있고, 그 계산은 일반적으로 당업자에 친숙하다. 일반적으로, 제 1 화학적으로-비반응성인 유체의 흐름에 용액 컴포넌트를 첨가하는 것은 블록 (11) 과 블록 (12) 의 처리들 사이에 어떠한 지연도 존재하지 않는다는 것을 보증할 수도 있다. 그러나, 다른 실시형태에서, 블록 (12) 에 도입된 용액은 제 1 화학적으로-비반응성인 유체와는 개별적인 용액으로서 준비될 수도 있다. 이 경우, 블록 (12) 의 처리는 블록 (11) 의 처리 이후에 즉시 적용될 수도 있고, 또는 블록 (11) 의 처리로부터 지연될 수도 있다. 임의의 실시형태에서, 용액의 흐름 레이트는 변화하지만, 예시적인 흐름 레이트 범위는 대략 200 ㎖/분 및 대략 1 L/분 사이일 수도 있고, 몇몇 경우, 대략 400 ㎖/분 정도일 수도 있다. 더 짧은 린스 시간 (예를 들어, 대략 1 분 미만) 은 쓰루풋을 강화시키는데 이용될 뿐만 아니라 용액의 양을 최소화시키는데 더욱 유리한 것으로 고려될 수도 있다.

도 2 에 도시된 방법에 연속하여, 블록 (14) 에 나타난 바와 같이, 용액에 대한 노출이 완성된 후에 기판이 제 2 화학적으로-비반응성인 유체를 이용하여 린싱된다. 제 1 화학적으로-비반응성인 유체와 같이, 제 2 화학적으로-비반응성인 유체는 탈이온수를 포함할 수도 있고, 몇몇 경우, 본질적으로 탈이온수로 이루어질 수도 있지만, 기판의 재료와 화학적으로 반응하지 않는 것으로 고려된 다른 유체가 이용될 수도 있다. 몇몇 경우, 제 1 및 제 2 화학적으로-비반응성인 유체는 동일한 유체일 수도 있고, 또는 대안적으로는 이들은 상이한 유체일 수도 있다. 제 2 화학적으로-비반응성인 유체를 이용한 린스의 목적은 블록 (12) 에 참조된 처리 도중에 공급된 용액의 임의의 잔류물을 실질적으로 제거하고 희석시키기 위한 것일 수도 있다. 블록 (11) 의 처리와 유사하게, 블록 (14) 의 처리는, 기판이 상주하는 처리 챔버의 내부 컴포넌트들을 린스하도록 더 구성될 수도 있고, 이에 따라, 이러한 컴포넌트들 상에 배치된 임의의 잔류 용액을 실질적으로 제거하고 희석시키도록 기능할 수도 있다. 기판이 제 2 화학적으로-비반응성인 유체를 이용하여 린싱되는 시간의 양은 변화하지만, 그 예시적인 시간의 양은 일반적으로 대략 1 분 미만일 수도 있고, 몇몇 경우 대략 5 초와 대략 10 초 사이일 수도 있다. 더 긴 시간이, 기판상의 용액이 충분히 제거되고 및/또는 희석되도록 보증할 수도 있지만, 이용되는 유체의 양을 보존하고/하거나 프로세싱 시간을 감소시키기 위한 반대의 목적일 수도 있다.

블록 (11) 의 처리와 유사하게, 제 2 화학적으로-비반응성인 유체가 유체를 가열시키거나 냉각시킬 필요성을 회피하기 위해 대략 15℃ 와 대략 50℃ 사이의 온도에서, 몇몇 실시형태의 경우, 구체적으로는 실온에서 (예를 들어, 대략 20℃ 와 대략 30℃ 사이) 에서 도입될 수도 있다. 일반적으로, 제 2 화학적으로-비반응성인 유체를 이용한 기판의 린싱 처리는 기판에 블록 (12) 에 참조된 용액의 노출을 종료한 직후에 적용될 수도 있고 또는 여기에 비해 상대적으로 약간 지연될 수도 있다. 블록 (12) 에 참조된 용액이 제 1 화학적으로-비반응성인 유체의 흐름으로 도입되는 경우, 몇몇 실시형태에서, 블록 (14) 의 처리는, 화학적으로-비반응성인 유체만이 (즉, 제 2 화학적으로-비반응성인 유체로서) 흐르도록, 용액의 활성 성분의 도입을 종료하는 단계를 포함할 수도 있다. 다른 실시형태에서, 제 2 화학적으로-비반응성인 유체는 개별적인 이종 유체로서 기판에 도입될 수도 있다. 임의의 경우, 이 방법은, 기판이 제 2 화학적으로-비반응성인 유체를 이용하여 기판을 린싱하는 것을 종료하는 것에 후속하여 건조되는 블록 (16) 으로 계속할 수도 있다. 당업자에 알려진 임의의 건조 기술이 이용될 수도 있다.

본 발명이 기판상에 금속 입자 결함 물질의 형성을 방지하기 위한 방법 및 용액을 제공한다는 것이 본 개시물의 이점을 갖는 당업자에게는 명백할 것이다. 본 발명의 다양한 양태들의 추가적인 변형 및 대안적인 실시형태는 본 명세서의 관점에서 당업자에게는 명백할 것이다. 예를 들어, 본 명세서에 제공된 방법 및 시스템이 도금 디포지션 처리 이후에 금속 입자 결함 물질의 형성을 방지하는 것을 참조하여 설명되지만, 이 방법 및 용액은 반드시 그렇게 제한되지는 않는다. 특히, 본 명세서에 설명된 방법 및 용액은 금속 필름의 임의의 습식 디포지션 처리 이후에 대안적으로 이용될 수도 있다. 따라서, 이러한 설명은 예시적인 것으로서만 구성되고, 당업자에게 교시의 목적으로 본 발명을 실행하는 일반적인 방식이다.

본 명세서에 나타나고 설명된 본 발명의 형태들은 현재 바람직한 실시형태들로서 취해진 것으로 이해되어야만 한다. 엘리먼트 및 재료들은 본 명세서에 예시되고 설명되는 것들에 대해 대체될 수도 있고, 부품 및 처리들은 반전될 수도 있고, 본 발명의 특정 특징은 개별적으로 활용될 수도 있고, 본 발명의 설명의 이점을 갖고 당업자에게 명백할 것이다. 이하의 청구범위에 설명된 본 발명의 사상 및 범위로부터 벗어나지 않는 변화가 본 명세서에 설명된 엘리먼트에서 이루어질 수도 있다.

Claims

기판을 처리하는 방법에 있어서,
기판 위에 금속층을 도금하는 단계;
상기 금속층을 도금하는 단계에서 이용된, 상기 기판 위에 상주하는 도금 디포지션 유체 (plating deposition fluid) 를 제거 및/또는 희석하기 위해 화학적으로-비반응성인 유체만을 실질적으로 단독으로 이용하여 상기 기판을 린싱하는 단계로서, 상기 방법은 상기 기판 위에 상기 금속층을 도금하는 단계와 상기 화학적으로-비반응성인 유체를 이용하여 상기 기판을 린싱하는 단계 사이에서 상기 기판을 처리하기 위한 단계들이 존재하지 않는, 상기 화학적으로-비반응성인 유체만을 이용하여 상기 기판을 린싱하는 단계; 및
산화제를 포함하지 않고 7.5 와 12.0 사이의 pH 를 갖도록 비금속 pH 조절제를 포함하는 용액에, 상기 화학적으로-비반응성인 유체를 이용하여 린싱된 기판 토포그래피 (topography) 를 노출시키는 단계를 포함하며,
상기 용액은,
적어도 하나의 비아민 또는 비이민 작용기를 갖는 킬레이트제 (chelating agent); 및/또는
각각 상이한 작용기를 통해서 금속 이온들을 결합시키기 위한 단일 부착 지점을 각각 제공하는 적어도 2 개의 상이한 유형의 착화제를,
통해서 금속 이온들을 결합시키기 위한 수단을 더 포함하며,
상기 2 개의 상이한 유형의 착화제들 중 적어도 하나는 적어도 비아민 또는 비이민 작용기를 포함하는, 기판 처리 방법.
제1항에 있어서,
상기 킬레이트제 및 상기 상이한 유형의 착화제는 아미노산, 암모니아, 시트레이트 이온, 메틸아민, 디메틸아민, 및 카르복실레이트 이온으로 이루어진 그룹으로부터 선택되는, 기판 처리 방법.
제1항에 있어서,
상기 비금속 pH 조절제는 암모니아, 아민 및 이민으로 이루어진 그룹으로부터 선택되는, 기판 처리 방법.
제1항에 있어서,
상기 용액은 산화방지제 (antioxidizing agent) 를 더 포함하는, 기판 처리 방법.
제1항에 있어서,
상기 기판을 린싱하는 단계는 50 ℃ 보다 낮은 온도에서 상기 기판에 상기 화학적으로-비반응성인 유체를 도입하는 단계를 포함하는, 기판 처리 방법.
제1항에 있어서,
상기 기판 토포그래피를 상기 용액에 노출시키는 단계는 50 ℃ 보다 낮은 온도에서 상기 용액을 상기 기판에 도입하는 단계를 포함하는, 기판 처리 방법.
제1항에 있어서,
상기 기판 토포그래피를 상기 용액에 노출시키는 단계는 상기 비금속 pH 조절제 및 상기 금속 이온을 결합하기 위한 수단을 상기 기판에 공급되는 상기 화학적으로-비반응성인 유체의 흐름에 도입하는 단계를 포함하는, 기판 처리 방법.
제1항에 있어서,
상기 용액에 상기 기판 토포그래피를 노출하는 단계에 후속하여 상기 기판을 화학적으로-비반응성인 유체를 이용하여 린싱하는 단계를 더 포함하는, 기판 처리 방법.
제1항에 있어서,
상기 금속층을 도금하는 상기 단계는 상기 금속층을 무전해 도금하는 단계를 포함하는, 기판 처리 방법.
제1항에 있어서,
상기 기판 토포그래피를 상기 용액에 노출하는 단계 이전 및/또는 동안에, 산소를 실질적으로 포함하지 않는 퍼지 가스 (purge gas) 를 상기 기판을 포함하는 처리 챔버에 도입하는 단계를 더 포함하는, 기판 처리 방법.
기판을 처리하는 방법에 있어서,
기판 위에 금속층을 도금하는 단계; 및
상기 기판 및 상기 금속층을 도금하는 단계에서 이용된, 상기 기판 상에 상주하는 도금 디포지션 유체를, 상기 기판상에서의 금속 입자 물질의 형성을 방지하기 위한 용액에 노출시키는 단계를 포함하며,
상기 용액은 산화제를 포함하지 않고,
상기 용액은,
상기 용액이 7.5 와 12.0 사이의 pH 를 갖도록 하는 충분한 농도의 비금속 pH 조절제;
산화방지제; 및
금속 이온들을 결합하기 위한 수단을 포함하며,
상기 금속 이온들을 결합하기 위한 수단은,
적어도 하나의 비아민 또는 비이민 작용기를 갖는 킬레이트제; 및/또는
각각 상이한 작용기를 통해서 금속 이온들을 결합시키기 위한 단일 부착 지점을 각각 제공하는 적어도 2 개의 상이한 유형의 착화제를,
통해서 상기 금속 이온들을 결합시키고,
상기 2 개의 상이한 유형의 착화제 중 적어도 하나는 적어도 하나의 비아민 또는 비이민 작용기를 갖는,
기판 처리 방법.
제11항에 있어서,
상기 킬레이트제 및 상기 상이한 유형의 착화제는 아미노산, 암모니아, 시트레이트 이온, 메틸아민, 디메틸아민, 및 카르복실레이트 이온으로 이루어진 그룹으로부터 선택되는, 기판 처리 방법.
제11항에 있어서,
상기 비금속 pH 조절제는 암모니아, 아민 및 이민으로 이루어진 그룹으로부터 선택되는, 기판 처리 방법.
제11항에 있어서,
상기 금속층을 도금하는 단계는 70 ℃ 보다 높은 온도에서 상기 기판에 상기 도금 디포지션 유체를 도입하는 단계를 포함하고,
상기 기판 및 상기 기판 상에 상주하는 상기 도금 디포지션 유체를 상기 용액에 노출하는 단계는 50 ℃ 보다 낮은 온도에서 상기 기판을 상기 용액에 도입하는 단계를 포함하는, 기판 처리 방법.
제14항에 있어서,
상기 기판 및 상기 기판 상에 상주하는 상기 도금 디포지션 유체를 상기 용액에 노출하는 상기 단계는 30 ℃ 보다 낮은 온도에서 상기 용액을 상기 기판에 도입하는 단계를 포함하는, 기판 처리 방법.
제11항에 있어서,
상기 금속층을 도금하는 상기 단계는 상기 금속층을 무전해 도금하는 단계를 포함하는, 기판 처리 방법.
제11항에 있어서,
상기 기판 및 상기 기판 상에 상주하는 상기 도금 디포지션 유체를 상기 용액에 노출하는 단계는, 상기 비금속 pH 조절제, 상기 산화방지제 및 상기 금속 이온을 결합하기 위한 수단을, 상기 기판에 공급된 화학적으로-비반응성인 유체의 흐름에 공급하는 단계를 포함하는, 기판 처리 방법.
제17항에 있어서,
상기 기판 및 상기 기판 상에 상주하는 상기 도금 디포지션 유체를 상기 용액에 노출하는 단계에 후속하여, 상기 화학적으로-비반응성인 유체를 이용하여 상기 기판이 린싱되도록 상기 비금속 pH 조절제, 상기 산화방지제 및 상기 금속 이온을 결합하기 위한 수단을 상기 화학적으로-비반응성인 유체의 흐름에 공급하는 단계를 종결하는 단계를 더 포함하는, 기판 처리 방법.
제11항에 있어서,
상기 기판 및 상기 기판 상에 상주하는 상기 도금 디포지션 유체를 상기 용액에 노출하는 단계 이전 및/또는 동안에, 산소를 실질적으로 포함하지 않는 퍼지 가스 (purge gas) 를 상기 기판을 포함하는 처리 챔버에 도입하는 단계를 더 포함하는, 기판 처리 방법.
제11항에 있어서,
상기 기판을 상기 용액에 노출하는 단계 전에 상기 기판상에 상주하는 상기 도금 디포지션 유체를 희석하기 위해 화학적으로-비반응성인 유체만을 실질적으로 단독으로 이용하여 상기 기판을 린싱하는 단계를 더 포함하는, 기판 처리 방법.
기판을 처리하는 방법에 있어서,
70 ℃ 보다 높은 온도에서 기판에 도금 디포지션 유체를 도입하는 단계;
상기 도금 디포지션 유체를 통해 기판상에 금속층을 도금하는 단계; 및
상기 도금된 금속층 및 상기 기판의 주변 표면들을 상기 기판상에서의 금속 입자 물질의 형성을 방지하기 위한 용액에 노출하는 단계를 포함하며,
상기 도금된 금속층 및 상기 기판의 주변 표면들을 노출하는 단계는 70 ℃ 보다 낮은 온도에서 상기 기판에 상기 용액을 도입하는 단계를 포함하고,
상기 용액은 산화제를 포함하지 않고,
상기 용액은,
상기 용액이 7.5 와 12.0 사이의 pH 를 갖도록 하는 충분한 농도의 비금속 pH 조절제; 및
금속 이온들을 결합하기 위한 수단을 포함하며,
상기 금속 이온들을 결합하기 위한 수단은,
적어도 하나의 비아민 또는 비이민 작용기를 갖는 킬레이트제; 및/또는
각각 상이한 작용기를 통해서 금속 이온들을 결합시키기 위한 단일 부착 지점을 각각 제공하는 적어도 2 개의 상이한 유형의 착화제를,
통해서 상기 금속 이온들을 결합시키고,
상기 2 개의 상이한 유형의 착화제 중 적어도 하나는 적어도 하나의 비아민 또는 비이민 작용기를 갖는, 기판 처리 방법.
제21항에 있어서,
상기 용액은 산화방지제를 더 포함하는, 기판 처리 방법.
제21항에 있어서,
상기 도금된 금속층 및 상기 기판의 주변 표면들을 상기 용액에 노출하기 전에, 화학적으로-비반응성인 유체만을 실질적으로 단독으로 이용하여 상기 도금된 금속층 및 상기 기판의 주변 표면들을 린싱하는 단계를 더 포함하는, 기판 처리 방법.
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