KR20070004975A - 저 유전체 상수(κ) 필름의 후처리 방법 - Google Patents

저 유전체 상수(κ) 필름의 후처리 방법 Download PDF

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알렉산드로스 티. 데모스
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헬렌 알. 아르메르
기리쉬 에이. 디씩트
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Abstract

저 유전체 상수 필름을 기판 상에 증착하고 상기 저 유전체 상수 필름을 후처리하는 방법이 제공된다. 상기 후처리 단계는 상기 저 유전체 상수 필름이 약 5초 이하 동안 상기 소정의 온도에 노출되지 않도록 상기 저 유전체 상수 필름을 소정의 온도로 급속 냉각하고 상기 저 유전체 상수 필름을 급속 냉각하는 단계를 포함한다. 일면에서, 상기 후처리 단계는 상기 저 유전체 상수 필름을 전자 비임 및/또는 UV 방사선에 노출시키는 단계도 포함한다.

Description

저 유전체 상수(κ) 필름의 후처리 방법 {POST TREATMENT OF LOW κ DIELECTRIC FILMS}
본 발명은 집적 회로의 제조에 관한 것이다. 특히, 본 발명은 저 유전체 상부 필름의 증착 및 후처리 공정에 관한 것이다.
반도체 소자의 구조는 수십 년 전에 제일 먼저 도입된 이후로 크기 면에서 현저히 감소 되었다. 그 이후로, 집적 회로는 칩 상에 제공되는 반도체 소자의 수가 매 2 년마다 두 배가된다는 것을 의미하는 2년/절반 크기 법칙(소위, 무어의 법칙이라 칭함)을 일반적으로 따르고 있었다. 오늘날의 제조 공장들은 0.13 ㎛ 심지어는 0.1 ㎛의 회로선 폭을 갖는 반도체 소자들을 반복적으로 생산하고 있으나, 미래의 공장들은 보다 작아진 크기를 갖는 반도체 소자들을 생산할 것이다.
집적 회로 상의 반도체 소자들의 크기를 더욱 감소시키기 위해서, 인접 금속 라인들 사이의 용량성 결합을 감소시킬 수 있도록 저 유전체 상수(κ)를 갖는 절연체를 사용하고 낮은 저항을 갖는 전도체 재료를 사용할 필요가 있다. 저 유전체 상수의 절연 필름에서의 최근의 발전 상황은 실리콘(Si), 탄소(C), 및 산소(O) 원자들을 필름으로 결합시키는 것에 촛점이 맞춰져 있다. 이러한 분야에 있어서의 하나의 도전은 낮은 유전체 상수 값을 가지며 바람직한 열적 기계적 특성을 나타내 는 Si, C, 및 O를 함유하는 필름을 발전시키는데 있다. 종종, 바람직한 유전체 상수를 갖는 Si, C, 및 O를 함유하는 필름은 연속적인 후속 공정 중의 플라즈마 노출과 에칭 화학물에 의해 용이하게 손상되고 열악한 기계적 강도를 나타내게 되어, 집적 회로로의 완성에 실패하게 된다.
열적 및 플라즈마 어닐링 공정은 낮은 유전체 상수 필름의 특성을 개선시키고자 하는 시도들로 인해 발전 되어 왔다. 열적 및 플라즈마 어닐링 공정은 통상적으로, 낮은 유전체 상수 필름이 증착되는 기판 또는 반도체 소자의 다른 성분들에 대한 손상을 방지하도록 약 400℃ 미만의 온도에서 수행된다. 열적 및 플라즈마 어닐링 공정은 Si, C, 및 O를 포함하는 저 유전체 상수 필름을 고밀도화시키 것이 발견되었다. 그러나, 그러한 어닐링 공정은 통상적으로 약 30 분 내지 2 시간 동안 수행되어야 하기 때문에 기판 처리 시간을 상당히 증가시킨다. 또한, 저 유전체 상수 필름에 대한 기계적 유전체적 특성에 대한 추가의 개선이 여전히 요망되고 있다.
따라서, 저 유전체 상수 필름의 특성을 개선하기 위해 저 유전체 상수 필름을 후처리하는 방법에 대한 필요성이 남아 있다.
본 발명은, RF 전력의 존재하에서 실리콘과 탄소를 함유하는 저 유전체 상부 필름을 기판 상에 증착하는 단계; 및 상기 저 유전체 상수 필름을 약 5초 이하 동안 소정의 온도로 유지하면서, 약 10℃/초 이상의 속도로 약 600℃ 이상의 소정 온도에서 상기 저 유전체 상수 필름을 가열한 후에, 약 10℃/초 이상의 속도로 상기 저 유전체 상수 필름을 냉각시키는 공정에 의해 상기 증착된 저 유전체 상수 필름을 후처리하는 단계를 포함하는 기판 처리 방법을 제공한다. 일 실시예에서, 저 유전체 상수 필름은 약 0.5 분 내지 약 5분의 시간 주기 동안 내에 가열 및 냉각된다.
일 실시예에서, 저 유전체 상수 필름은 약 25℃ 내지 약 250℃ 범위의 온도로부터 약 600℃ 내지 약 1000℃의 소정의 온도로 가열되며, 여기서 상기 저 유전체 상수 필름은 약 5초 이하 동안 소정의 온도에서 가열된 후에 소정의 온도로부터 냉각되며, 약 0.5분 내지 약 5분의 시간 주기 내에서 가열 및 냉각된다.
또한, 본 발명은 저 유전체 상수 필름을 약 5초 이하 동안 소정의 온도로 유지하면서 약 10℃/초 이상의 속도로 상기 저 유전체 상수 필름을 소정의 온도로 가열하고, 상기 저 유전체 상수 필름을 약 10℃/초 이상의 속도로 냉각시키고, 전자 비임 처리 및 UV 방사선 처리로 이루어지는 그룹으로부터 선택되는 적어도 하나 이상의 공정으로 상기 저 유전체 상수 필름을 처리함으로써 저 유전체 상수 필름을 후처리하는 방법을 제공한다.
전술한 본 발명의 특징들이 더 상세히 이해될 수 있도록, 서두에서 간단히 요약한 본 발명에 대한 더욱 상세한 설명을 위해 첨부 도면에 일부가 도시되어 있는 몇몇 실시예들을 참조했다. 그러나, 첨부된 도면들은 단지 본 발명의 통상적인 실시예들이므로 본 발명의 사상을 한정하는 것이라고 이해해서는 않되며 다른 동등한 효과적인 실시예들이 있을 수 있다고 이해해야 한다.
도 1은 본 발명의 실시예들에 사용될 수 있도록 구성된 예시적인 CVD 반응기의 횡단면도이며,
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 급속 열처리(RTP) 챔버의 일부분에 대한 종단면도이며,
도 3은 본 발명에 따른 전자 비임 챔버이다.
본 발명의 실시예들은 저 유전체 상수 필름을 기판 상에 증착하고, 약 600℃ 내지 약 1000℃와 같은 소정의 고온으로 상기 저 유전체 상수 필름을 급속 가열한 후에 상기 저 유전체 상수 필름이 약 5초 이하 동안 상기 소정의 고온에 노출되도록 상기 저 유전체 상수 필름을 급속 냉각하는 공정에 의해 상기 저 유전체 상수 필름을 후처리하는 방법을 제공한다. 바람직하게, 상기 저 유전체 상수 필름은 약 1초 이하 동안 상기 소정의 고온에 노출된다. 일 실시예에서, 상기 저 유전체 상수 필름을 급속 가열하고 냉각하는 공정은 스파이크(spike) 어닐링 공정이다.
저 유전체 상수 필름의 증착
저 유전체 상수 필름은 약 4 미만의 유전체 상수를 가지며 실리콘과 탄소, 및 바람직하게 산소를 포함한다. 저 유전체 상수 필름은 RF 전력의 존재하에서 하나 이상의 유기 실리콘 화합물을 포함하는 혼합물로부터 증착된다. 저 유전체 상수 층을 증착하는데 사용되는 하나 이상의 유기 화합물은 유기실란, 유기실록산, 또는 이들의 혼합물일 수 있다. 본 발명에 사용된 용어 "유기 화합물"은 유기족에서 탄소 원자를 함유하는 화합물을 지칭하며 고리형 또는 선형일 수 있다. 유기족 은 알킬, 알케닐, 사이클로헥세닐, 및 아릴족과 이들의 기능성 유도체를 포함할 수 있다. 바람직하게, 유기 실란 화합물은 탄소 원자가 적합한 처리 조건에서 산화에 의해 쉽게 제거될 수 있도록 실리콘 원자에 부착된 하나 이상의 탄소 원자를 포함한다. 유기 실란 화합물은 바람직하게 하나 이상의 산소 원자를 포함할 수 있다.
적합한 고리형 유기 실란 화합물은 3 개 이상의 실리콘 원자와, 선택적으로 하나 이상의 산소 원자를 갖는 링 구조를 포함한다. 본 발명에 사용될 수 있는 상업적으로 이용가능한 고리형 유기 실란 화합물은 실리콘 원자에 결합된 하나 또는 두 개의 알킬족과 교대하는 실리콘 및 산소 원자를 갖는 링을 포함한다. 몇몇 예시적인 고리형 유기 실란 화합물은 다음과 같다.
Figure 112006083814789-PCT00001
적합한 유기 실리콘 화합물은 하나 이상의 실리콘 원자와 하나 이상의 탄소 원자를 갖는 선형 또는 가지형 구조의 지방족 유기 실리콘 화합물을 포함한다. 유기 실란 화합물은 하나 이상의 산소 원자를 더 포함할 수 있다. 몇몇 예시적인 선형 유기 실리콘 화합물은 다음과 같다.
Figure 112006083814789-PCT00002
일 실시예에서, 저 유전체 상수 필름은 RF 전력하에서 하나 이상의 유기 실 리콘 화합물과 하나 이상의 산화 가스를 포함하는 혼합물로부터 증착된다. 사용가능한 산화 가스로는 산소, 오존, 질소 산화물(N2O), 일산화탄소, 이산화탄소, 물, 2,3-부탄 디온(dione), 또는 이들의 조합물이다. 오존이 산화 가스로서 사용될 때, 오존 발생기는 소오스 가스 내의 6 중량% 내지 20 중량%, 통상 약 15 중량%의 산소를 오존으로 변환시키며, 나머지는 통상적으로 산소이다. 그러나, 오존 농도는 요구되는 오존량과 사용되는 오존 발생 장비의 형태에 근거하여 증가 또는 감소된다. 산소나 산호 함유 화합물의 용해는 실리콘 함유 화합물의 과도한 용해를 감소시키기 위해 증착 챔버로 유입되기 이전에 마이크로웨이브 챔버 내에서 발생될 수 있다. 바람직하게, RF 전력은 용해를 증가시키도록 반작용 영역에 가해질 수 있다.
선택적으로, 하나 이상의 유기 실리콘 화합물과 선택적인 하나 이상의 산화 가스 이외에도, 하나 이상의 탄화 수소 화합물이 저 유전체 상수 필름을 증착시키기 위한 혼합물에 포함될 수 있다. 사용될 탄화 수소 화합물로는 하나 내지 약 20의 탄소 원자를 갖는 지방족 탄화 수소 화합물이 포함된다. 탄화 수소 화합물은 단결합, 이중 결합, 및 삼중 결합의 임의 조합에 의해 결합되는 인접 탄소 원자들을 포함할 수 있다. 예를 들어, 유기 화합물로는 에틸렌, 프로필렌, 아세틸렌, 및 부타디엔과 같은, 2 개 내지 약 20개의 탄소 원자를 갖는 알켄 및 알킬렌을 포함한다.
고리형 족(cyclic group)을 갖는 하나 이상의 탄화 수소 화합물도 사용된다. 본 발명에 사용된 용어 "고리형 족"은 링 구조를 지칭하는 의도이다. 링 구조는 3개 정도의 몇몇 원자만을 포함한다. 상기 원자로는 예를 들어, 탄소, 실리콘, 질소, 산소, 불소, 및 이들의 조합물을 포함할 수 있다. 고리형 족은 하나 이상의 단결합, 이중 결합, 삼중 결합, 및 이들의 조합 결합을 포함할 수 있다. 예를 들어, 고리형 족은 하나 이상의 지방족, 아릴, 페닐, 사이클로헥산, 사이클로헥사디엔, 사이클로헵타디엔, 및 이들의 조합물을 포함할 수 있다. 고리형 족은 또한 이중 고리 또는 삼중 고리를 포함할 수 있다. 또한, 고리형 족은 바람직하게 선형 또는 가지형 기능족과 결합된다. 선형 또는 가지형 기능족은 바람직하게, 알킬 또는 비닐 알킬족을 포함하며 1 내지 20 개의 탄소 원자를 가진다. 선형 또는 가지형 기능족도 케톤, 에테르, 및 에스테르와 같은 산소 원자를 포함할 수 있다. 적어도 하나의 고리형 족을 갖는 몇몇 예시적인 탄화수소 화합물은 알파테르핀(ATP), 비닐사이클로헥산(VCH), 및 페닐아세테이트를 포함한다.
선택적으로, 하나 이상의 캐리어 가스가 저 유전체 상수 필름을 증착시키는데 사용된 혼합물에 포함될 수 있다. 사용될 캐리어 가스는 아르곤, 헬륨, 이산화탄소, 및 이들의 조합물을 포함한다.
상기 필름은 화학 기상 증착(CVD) 가능한 임의의 프로세싱 챔버를 사용하여 증착될 수 있다. 도 1은 사용가능한 평행판 CVD 프로세싱 챔버(10)의 종단면도이다. 상기 챔버(10)는 고 진공 영역(15) 및 프로세스 가스들을 기판(도시 않음)으로 분산시키는 천공 구멍들을 갖는 가스 분배 매니폴드(11)를 포함한다. 기판은 기판 지지대 판 또는 서셉터(12) 상에 놓여 진다. 서셉터(12)는 서셉터(12)를 리 프트 모터(14)에 연결하는 지지대 스템(13) 상에 장착된다. 리프트 모터(14)는 프로세싱 위치와 하부 기판 정전 위치 사이에서 서셉터(12)를 상승 및 하강시킴으로써 서셉터(12)[및 서셉터(12)의 상면 상에 지지된 기판]이 매니폴드(11)에 아주 근접한 상부 프로세싱 위치와 하부 장전/비장전 위치 사이에서 제어가능하게 이동될 수 있다. 절연체(17)는 서셉터(12)와 기판이 상부 프로세싱 위치에 있을 때 기판과 서셉터(12)를 에워싼다.
매니폴드(11)로 도입되는 가스들은 기판 표면에 걸쳐서 반경 방향으로 균일하게 분포된다. 드로틀 밸브를 갖는 진공 펌프(32)는 챔버(10)로부터 매니폴드(24)를 통해 가스의 배기량을 제어한다. 필요하다면, 증착 및 캐리어 가스들은 가스 라인(18)을 통해 혼합 시스템(19)으로, 그 후에 매니폴드(11)로 유동한다. 일반적으로, 각각의 프로세스 가스 공급 라인(18)은 챔버 내측으로 프로세스 가스의 유동을 자동 또는 수동으로 차단하는데 사용되는 안전 셧-오프 밸브(도시 않음), 및 가스 공급 라인(18)을 통한 가스의 유동을 측정하기 위한 질량 유동 제어기(도시 않음)를 포함한다. 독성 가스가 공정 중에 사용되는 경우에, 종래의 구성에서는 여러 개의 안전 셧-오프 밸브가 각각의 가스 공급 라인(18) 상에 위치된다.
본 발명의 일면에서, 유기 실리콘 화합물이 200 mm 또는 300 mm 기판에 대해 약 100 sccm 내지 약 10,000 sccm의 유동율로 혼합 시스템(19)의 내측으로 유입된다. 선택적인 탄화수소 화합물이 약 100 sccm 내지 약 10,000 sccm의 유동율로 혼합 시스템(19)의 내측으로 유입된다. 선택적인 산화 가스는 약 100 sccm 내지 약 6,000 sccm의 유동율을 가진다. 캐리어 가스는 약 100 sccm 내지 약 5,000 sccm의 유동율을 가진다. 적합한 실시예에서, 유기 실리콘 화합물은 옥타메틸사이클로테트라실록산이며 탄화수소 화합물은 에틸렌이다.
증착 공정은 바람직하게 플라즈마 강화 공정이다. 플라즈마 강화 공정에 있어서, 제어된 플라즈마가 통상적으로, RF 전력원(25)을 사용하여 가스 분배 매니폴드(11)에 인가된 RF 에너지에 의해 기판에 인접되게 형성된다. 이와는 달리, RF 전력이 서셉터(12)에 제공될 수 있다. 증착 챔버로의 RF 전력은 기판의 가열을 감소시키고 증착된 필름 내에 더욱 큰 다공도를 제공하도록 주기화되거나 펄스화될 수 있다. 200 mm 또는 300 mm 기판에 대한 플라즈마 전력 밀도는 약 0.03 W/㎠ 내지 약 3.2 W/㎠ 범위이며, 이는 200 mm 기판에 대해 약 10 W 내지 약 1,000W, 그리고 300 mm 기판에 대해 약 20 W 내지 약 2,250 W의 RF 전력 레벨과 대응한다. 바람직하게, RF 전력 베벨은 300 mm 기판에 대해 약 200 W 내지 약 1,700 W범위이다.
RF 전력원(25)은 약 0.01 ㎒내지 약 300 ㎒ 범위의 단일 주파수 RF 전력을 공급할 수 있다. 바람직하게, RF 전력은 고 진공 영역(15)의 내측으로 유입되는 반응성 종의 분해를 개선하도록 혼합형, 동기 주파수를 사용하여 분배될 수 있다. 일면에서, 혼합 주파수는 약 12 ㎑의 저 주파수와 약 13.56 ㎑의 고 주파수를 가진다. 다른 일면에서, 저 주파수는 약 300 ㎐ 내지 약 1,000 ㎑ 범위이고 고 주파수는 약 5 m㎐ 내지 약 50 m㎐ 범위이다. 바람직하게, 저 주파수 전력 레벨은 약 150 W이다. 바람직하게, 고 주파수 전력 레벨은 약 200 W 내지 약 750 W, 바람직하게 약 200 W 내지 약 400 W이다.
증착 중에, 기판은 약 -20 ℃ 내지 약 500 ℃, 바람직하게 약 100 ℃ 내지 약 450℃ 범위의 온도로 유지된다. 증착 압력은 통상적으로, 약 1 Torr 내지 약 20 Torr, 바람직하게 약 4 Torr 내지 약 7 Torr 범위이다. 전술한 실시예에 따라 저 유전체 상수 층을 증착하는데 사용될 수 있는 예시적인 챔버가 아래에 제공된다.
산화 가스의 원격 분해가 바람직할 때, 선택적인 마이크로웨이브 챔버(28)는 프로세싱 챔버(10)로 가스를 유입시키기 이전에 약 500 와트 내지 약 약 6,000와트 범위의 전력을 산화 가스에 입력시키는데 사용될 수 있다. 추가의 마이크로웨이브 전력으로 산화 가스와의 반응 이전에 유기 실리콘 화합물의 과도한 분해를 피할 수 있다. 유기 실란 화합물과 산화 가스용 분리된 통로를 갖는 가스 분배판(도시 않음)은 마이크로웨이브 전력이 산화 가스에 추가될 때 바람직하다.
통상적으로, 임의의 또는 전체적인 챔버 라이닝, 분배 매니폴드(11), 서셉터(12), 및 다수의 다른 반응로 하드웨어는 알루미늄 또는 양극 산화 처리된 알루미늄과 같은 재료로 제조될 수 있다. 그러한 예시적인 CVD 반응로는 왕 등에게 허여되어 본 발명의 양수인인 어플라이드 머티어리얼스에게 양도되었으며 본 발명과 불일치되지 않는 범위 내에서 본 발명에 참조된, 발명의 명칭이 "실리콘 이산화물의 열적 화학 기상 증착을 위한 열적 CVD/PECVD 반응로와 그 용도 및 인-시츄 다단계 평탄화 공정"인 미국 특허 제 5,000,113호에 설명되어 있다.
시스템 제어기(34)는 제어 라인(36)에 의해 접속되는 모터(14), 가스 혼합 시스템(19) 및 고 주파수 전력원(25)을 제어한다. 시스템 제어기(34)는 CVD 반응로의 활동도를 제어하고 통상적으로, 하드 디스크 드라이브 및 카드 랙을 포함한 다. 카드 랙은 단일 보드 컴퓨터(SBC), 아나로그 및 디지털 입력/출력 보드, 인터페이스 보드, 및 스텝퍼 모터 제어기 보드를 포함한다. 시스템 제어기(34)는 보드, 카드 케이지, 및 제어기의 칫수 및 형태를 규정하는 버사 모듈러 유럽 표준[Versa Modular Europeans(VME) standard]을 만족한다. VME 표준은 또한 16-비트 데이터 및 24-비트 어드레스 버스를 갖는 버스 구조도 규정한다. 시스템 제어기(34)는 하드 디스크 드라이브(38) 상에 저장된 컴퓨터 프로그램의 제어 하에서 작동한다.
본 발명에서 설명하는 저 유전체 상수 필름은 실행시, 범용 컴퓨터가 증착 챔버를 제어하게 하는 소프트웨어 루틴을 내장하는 컴퓨터 저장 매체를 사용하여 증착될 수 있다. 소프트웨어 루틴은 본 발명에 따른 임의의 실시예들에 따른 임의의 필름을 증착하기 위한 명령어를 포함할 수 있다.
저 유전체 필름의 후처리
저 유전체 상수 필름이 증착된 후에, 저 유전체 상수 필름은 저 유전체 상수 필름을 소정의 고온으로 급속 가열한 후에 저 유전체 상수 필름을 급속 냉각하는 공정에 의해 후처리된다. 소정의 고온은 약 800℃와 같은 약 600℃ 내지 약 1000℃ 범위의 온도일 수 있다. 바람직하게, 저 유전체 상수 필름은 적어도 약 10℃/초의 속도로 약 25℃ 내지 약 250℃ 범위의 온도로부터 소정의 고온으로 가열된다. 예를 들어, 저 유전체 상수 필름은 약 10℃/초 내지 약 300℃/초 범위의 속도로 가열될 수 있다. 바람직하게, 저 유전체 상수 필름은 약 100℃/초 내지 약 300℃/초, 예를 들어 약 250℃/초의 속도로 가열된다. 저 유전체 상수 필름이 소정의 온 도에 도달한 후에, 저 유전체 상수 필름을 가열하는데 사용되는 열원이 꺼지고 저 유전체 상수 필름은 약 10℃/초 내지 약 100℃/초의 범위와 같은 적어도 약 10℃/초의 속도로 냉각된다. 저 유전체 상수 필름의 냉각은 후처리 챔버 내의 반사판에 의 존재에 의해 개선될 수 있다. 바람직하게, 냉각 속도는 후처리 챔버 내의 반사판과 저 유전체 상수 필름이 증착되는 기판의 후면을 헬륨과 같은 불활성 가스의 유동에 노출시킴으로써 개선된다. 예를 들어, 기판의 후면은 약 10 sccm 내지 약 500 sccm 범위의 유동율을 갖는 헬륨의 유동에 노출될 수 있다. 저 유전체 상수 필름이 급속 가열 및 냉각되기 때문에, 저 유전체 상수 필름의 가열 초기와 저 유전체 상수 필름의 냉각 말기 사이의 시간 길이는 통상적으로 약 0.5분 내지 약 5분이다.
일반적으로, 저 유전체 상수 필름은 아르곤, 질소, 헬륨, 산소, 수소, 수증기, 산화 질소(N2O), 또는 이들의 혼합물을 포함하는 챔버 분위기에서 가열 및 냉각된다. 챔버 압력은 약 100 Torr 내지 약 760 Torr 범위일 수 있다. 챔버 압력은 저 유전체 상수 필름의 냉각속도를 변경하도록 조절될 수 있다.
일 실시예에서, 저 유전체 상수 필름은 아르곤 분위기에서 가열 및 냉각된다. 일 실시예에서, 아르곤은 약 10 sccm 내지 약 100 sccm 범위의 유동율로 챔버 내부로 유입된다.
약 5초 이하, 바람직하게 약 2초 이하 동안 소정의 고온으로 저 유전체 상수 필름을 급속 가열한 후에 저 유전체 상수를 급속 냉각할 수 있는 임의의 챔버가 저 유전체 상수 필름을 후처리하는데 사용될 수 있다. 전술한 실시예들에 따라 저 유전체 상수 필름을 후처리하는데 사용될 수 있는 예시적인 챔버가 아래에 제공된다.
사용 가능한 하나의 챔버는 미국 캘리포니아 산타 클라라 소재의 어플라이드 머티어리얼스, 인코포레이션에 의해 이용가능한 래디언스(Radiance:등록 상표) RTP 챔버이다. 도 2는 래디언스 RTP 챔버의 실시예인 챔버(200)를 도시한다. 도 2에 도시한 챔버(200)는 측벽(214)과 바닥 벽(215)에 의해 둘러싸인 프로세스 영역(213)을 도시한다. 챔버(200)의 측벽(214)의 상부는 "O" 형 링(216)에 의해 윈도우에 대해 밀봉된다.
기판 또는 웨이퍼(261)가 통상적으로 실리콘 탄화물로 제조되는 지지 링(262)에 의해 에지 내측 영역(213) 상에 지지된다. 지지 링(262)은 회전 가능한 석영 실린더(263) 상에 장착된다. 석영 실린더(263)의 회전에 의해 지리 링(262)과 웨이퍼(261)가 회전된다. 추가의 실리콘 탄화물 어댑터 링이 사용되어서 다른 치수(예를 들어, 150 mm, 200mm 및 300mm)의 웨이퍼가 처리될 수 있게 한다. 지지 링(262)의 외측 에지는 바람직하게 웨이퍼(261)의 외경으로부터 약 2인치 미만으로 연장된다. 챔버(200)의 부피는 약 300mm 웨이퍼에 대해 약 9 리터이다.
챔버(200)는 프로세스 가스를 영역(213)으로 분사하여 다양한 처리 단계가 영역(213)에서 수행될 수 있게 하는, 측벽(214)을 관통 형성되는 가스 입구(269)를 포함한다. 가스 입구(269)의 대향 측면에 있는 측벽(214)에 위치된 것은 가스 출구(268)이다. 가스 출구(268)는 펌프와 같은 진공원(286)에 연결되어서, 프로세스 가스를 챔버(200)로부터 배기시키고 챔버(200) 내의 압력을 감소시킨다. 진공 원(286)은 프로세스 가스가 처리 중에 챔버의 내측으로 공급되는 동안에 소정의 압력을 유지한다.
복사 에너지 조립체(218)는 윈도우(248) 위에 위치된다. 복사 에너지 조립체(218)는 복수의 텅스텐 할로겐 램프(219), 예를 들어 실바니아 이와티 램프(Sylvania EYT lamp)를 포함하며, 이들 각각은 스테인레스 스틸, 금, 청동, 알루미늄 또는 기타 재료일 수 있는 광 파이프(221)의 내측에 장착된다. 램프(219)는 램프 외피의 축선에 평행한 축선을 갖는 코일로서 감긴 필라멘트를 포함한다. 대부분은 광은 광 파이프(221)를 에워싸는 벽을 향해서 상기 축선에 수직하게 방출된다. 광 파이프 길이는 적어도 관련 램프보다 길게 선택된다. 광 파이프(221)는 웨이퍼에 도달하는 파워가 증가된 반사에 의해 실질적으로 증폭되지 않으면 보다 길어질 수 있다. 램프(219)는 "벌집 형상체" 또는 육각형 배열로 위치될 수 있다. 램프(219)는 웨이퍼(261)와 지지 링(262)의 전체 표면적을 적절히 덮도록 위치된다. (수백 개 정도일 수 있는)램프(219)는 공정에 따라 바람직한 형태로 웨이퍼(261)를 극히 균일하거나 불균일한 가열을 제공하도록 독립적으로 제어될 수 있는 영역에서 그룹을 이루고 있다.
복수의 광 파이프(221)와 관련 램프(219)를 포함하는 복사 에너지원(218)은 진공 프로세싱 챔버 내에서 기판을 가열하기 위한 광 포트를 제공하도록 석영 윈도우(248)의 사용을 가능하게 한다. 윈도우(248)의 주 목적은 램프(219)와 프로세싱 환경을 격리시키는 것인데, 그 이유는 램프(219)가 너무 뜨거워지면 프로세스 가스들과 반응하기 때문이다. 광 파이프(221)는 다양한 광 파이프들 사이로 물과 같은 냉각제를 유동시킴으로써 냉각될 수 있다.
복사 에너지원(218)이 복수의 텅스텐 할로겐 램프(219)를 포함하는 것으로서 설명하였지만, 다른 실시예에서는 복사 에너지원(218)은 자외선 램프를 포함한다.
챔버(200)의 바닥 벽(215)은 에너지를 웨이퍼(261)의 후면 상에 반사시키기 위한 상부면(211)을 포함한다. 또한, 챔버(200)는 바닥 표면을 가로지르는 복수의 위치에서 웨이퍼(261)의 온도를 검출하도록 챔버(200)의 바닥 벽(215)을 관통해 위치되는 복수의 광학 온도 탐침(270)을 포함한다. 실리콘 웨이퍼(261)의 후면과 반사면(211) 사이의 반사는 웨이퍼 후면 방사율에 무관하게 온도 측정을 하는 흑체 공동(black cavity)을 형성함으로써 정확한 온도 측정 능력을 제공한다.
일 실시예에서, 반사면(211)은 파장 0.7 내지 0.96 nm에서, 그리고 복사 에너지 조립체에 의해 방출되는 다른 파장에서 반사 성질을 갖는 흡수 반사기 판의 형태이다. 반사기 판의 흡수 특성은 저 유전체 상수 필름의 냉각 속도를 개선한다. 저 유전체 상수 필름의 냉각 속도는 반사기 판의 에지 주위로 또는 반사기 판 내의 구멍을 통해 기판의 후면으로 불활성 가스를 유입시키는 것과 같이, 저 유전체 상수 필름이 증착되는 기판을 불활성 가스의 유동에 노출시킴으로써 더욱 개선될 수 있다.
챔버(200)는 (도시 않은) 제어 시스템에 의해 작동된다. 제어 시스템은 다수의 제어기, 프로세서 및 입력/출력 장치를 포함한다. 일 실시예에서, 제어 시스템은 기판을 처리하는 동안에 프로세스 챔버(200) 내의 다수의 변수들을 모니터링하여 다수의 셋포인트에 따라 필요한 조절을 수행하는 폐루프 피이드백 시스템 성 분이다. 일반적으로, 모니터링될 변수들은 온도, 압력, 및 가스 유동율을 포함한다.
다른 실시예에서, 저 유전체 상수 필름의 후처리는 저 유전체 상수 필름을 소정의 고온으로 급속 가열하는 단계, 저 유전체 상수 필름을 상기 소정의 고온으로부터 급속 냉각하는 단계, 및 저 유전체 상수 필름을 전자 비임 처리에 의해 처리하는 단계를 포함한다. 저 유전체 상수 필름은 급속 가열 및 냉각 이전 또는 이후에 전자 비임 처리에 의해 처리될 수 있다.
전자 비임(e-beam) 처리는 통상적으로, 약 1 내지 20 킬로일렉트론 볼트(KeV)에서 약 50 내지 약 2000 마이크로 컬럼 당 스퀘어 센티미터(μc/㎠) 범위의 1회 조사량(dose)을 가진다. 전자 비임 전류는 통상적으로, 약 1 ㎃ 내지 약 40 ㎃ 범위, 바람직하게 약 1 내지 약 20 ㎃ 범위이다. 전자 비임 처리는 통상적으로 약 실온 내지 약 450℃에서 약 10 초 내지 약 15 분 동안 작동한다. 일면에서, 전자 비임은 약 1 마이크론 두께를 갖는 필름을 처리하기 위해 약 15 내지 약 30초 동안에 6 ㎸, 10 내지 18㎃ 및 50 μc/㎠의 처리 조건을 포함한다. 다른 일면에서, 전자 비임은 약 5000Å 두께를 갖는 필름을 처리하기 위해 약 15 내지 약 30초 동안에 4.5 ㎸, 10 내지 18㎃ 및 50 의 처리 조건을 포함한다. 아르곤 또는 수소가 전자 비임 처리 동안에 존재할 수 있다. 어떤 전자 비임 장치도 사용될 수 있지만, 하나의 예시적인 장치는 어플라이드 머티리얼스 인코포레이티드로부터 이용가능한 EBK 챔버이다. 저 유전체 상수 필름이 증착된 후에 전자 비임으로 저 유전체 상수 필름의 처리로 필름 내부의 유기 족의 적어도 일부를 증발시킴으로써 필 름 내에 공동을 형성할 것이다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 전자 비임 챔버(300)를 도시한다. 전자 비임 챔버(300)는 진공 챔버(320), 대형 캐소드(322), 필드-프리(field-free) 영역(338) 내에 위치되는 타겟 평면(330), 타겟 평면(330)과 대형 캐소드(322) 사이에 위치되는 그리드 애노드(326)를 포함한다. 전자 비임 챔버(300)는 고전압 절연체(324) 및 대형 캐소드(322)로부터 그리드 애노드(326)를 고립시키는 가속 필드 영역(336), 진공 챔버(320)의 외측에 위치되는 캐소드 커버 절연체(328), 진공 챔버(320) 내측의 압력을 제어하기 위한 가변 누설 밸브(leak valve; 332), 대형 캐소드(322)에 연결되는 가변 고전압 전력원(329), 및 그리드 애노드(326)에 연결되는 가변 저전압 전력원(331)을 포함한다.
작동시, 전자 비임에 노출될 저 유전체 상수 필름을 상부에 갖는 (도시 않은)기판이 타겟 평면(330) 상에 놓인다. 진공 챔버(320)는 대기압으로부터 약 1 mTorr 내지 약 200 mTorr 범위의 압력으로 펌핑된다. 정확한 압력은 약 0.1 mTorr의 압력으로 제어할 수 있는 가변 누설 밸브(332)에 의해 제어된다. 전자 비임은 일반적으로 고 전압 전력원(329)에 의해 대형 캐소드(322)에 인가되는 충분히 높은 전압에서 발생된다. 전압은 약 -500볼트 내지 약 30,000볼 드이상의 범위수일 있다. 고 전압 전력원(329)은 미국 뉴욕 힉빌리 소재의 베르탄(Bertan)에 의해 제작된 베르탄 모델 #105-30R, 또는 미국 뉴욕 하우포지(Hauppauge) 소재의 스펠맨 하이 볼테이지 일렉트로닉스 코포레이션에 의해 제작된 스펠맨 모델 #SL30N-1200X258일 수 있다. 가변 저전압 전력원(331)은 대형 캐소드(322)에 인가되는 전압에 대 해 양의 전압을 그리드 얘노드(326)에 인가한다. 이들 전압은 대형 캐소드(322)로부터의 전자 방출을 제어하는데 사용된다. 가변 저 전압 전력원(331)은 미국 펜실베니아 이스톤 소재의 아코피언(Acopian)으로부터 이용가능한 아코피언 모델 #150PT12 전력원일 수 있다.
전자 비임 챔버(300)의 다른 세부 사항은 윌리암 알. 리베세이에게 허여되어 (현재 본 발명의 양수인의 소유인)일렉트론 비젼 코포레이션에게 양도되었으며 본 발명에 불일치됨이 없는 한 본 발명에 참조된, 발명의 명칭이 "대형 균일 전자 소오스"인 미국 특허 제 5,003,178호이다.
다른 실시예에서, 저 유전체 상수 필름의 후처리는 저 유전체 상수 필름을 소정의 고온으로 급속 가열하는 단계, 저 유전체 상부 필름을 소정의 고온으로 급속 냉각하는 단계, 및 저 유전체 상수 필름을 UV 방사선으로 처리하는 단계를 포함한다. 바람직하게, 저 유전체 상수 필름은 저 유전체 상수 필름의 급속 가열 및/또는 냉각 단계 중의 적어도 일부와 동시에 UV 방사선으로 처리된다. 그러나, 저 유전체 상수 필름은 저 유전체 상수 필름이 급속 가열되고 냉각되는 이전 또는 이후에 UV로 처리될 수 있다. 저 유전체 상수 필름이 급속 가열되고 냉각되는 이전 또는 이후에 저 유전체 상수 필름이 UV로 처리되는 실시예에서, 저 유전체 상수 필름은 UV 방사선 처리 중에 약 200℃ 내지 약 600℃ 범위의 온도에서 가열된다. 예를 들어, 저 유전체 상수 필름은 UV 소오스를 갖는 노와 같은 챔버 내에서 UV 방사선에 노출될 수 있다. 챔버는 UV 방사선 처리 중에 진공 또는 대기압을 가질 수 있다.
저 유전체 상수 필름은 하나 이상의 UV 방사선 파장에 노출될 수 있다. 저 유전체 상수 필름을 UV 방사선에 노출시키는데 사용될 수 있는 챔버 및 방법의 예들이 공동 양도되어 본 발명에 참조된 미국 특허 제 6,614,181호에 제공되어 있다.
또 다른 실시예에서, 저 유전체 상수 필름은 저 유전체 상수 필름을 급속 가열 및 냉각시키는 단계, 저 유전체 상수 필름을 UV 방사선으로 처리하는 단계, 및 저 유전체 상수 필름을 전자 비임으로 처리하는 단계를 포함하는 방법에 의해 후처리된다. 후처리 공정은 임의의 순서로 수행될 수 있다. 그러나, 바람직하게 저 유전체 상수 필름은 본 발명에 설명된 실시예들에 따라 저 유전체 상수 필름을 급속 가열 및 냉각하는 단계와 동시에, 저 유전체 상수 필름을 UV 조사하는 한 후에 저 유전체 상수 필름을 전자 비임으로 처리하는 단계에 의해 후처리된다.
저 유전체 상수 필름을 급속 가열 및 냉각하는 단계, 및 저 유전체 상수 필름을 UV 조사하고 전자 비임으로 처리하는 단계를 포함하는 후처리는 저 유전체 상수 필름의 특성을 개선하는 것으로 여겨진다. 예를 들어, 급속 가열 및 냉각 단계 및 UV 조사 단계를 포함하는 후처리는 증착된 필름의 유전체 상수를 낮추는 것으로 여겨진다. 급속 가열 및 냉각 단계, 전자 비임 처리 단계, 및 선택적인 UV 조사 단계를 포함하는 후처리 단계는 증착된 필름의 유전체 상수를 낮추며 필름의 경도와 모듈러스를 증가시키는 것으로 여겨진다.
본 발명에 기술된 임의의 실시예에서, 저 유전체 상수 필름은 어플라이드 머티리얼스, 인코포레이트로부터 이용가능한 센츄라(등록상표) 또는 프로듀서(등록상표) 플랫폼과 같은 통합 프로세싱 시스템 내에서 증착 및 후처리될 수 있다. 따라 서, 저 유전체 상수 필름은 필름은 대기에 노출됨이 없이 증착 및 후처리될 수 있다. 하나 이상의 후처리 단계가 수행되는 실시예에서, 저 유전체 상수 필름은 상이한 후처리 공정들 사이에서 대기로부터 보호될 수 있다. 예를 들어, 저 유전체 상수 필름은 급속 가열 및 냉각 단계와 전자 비임 처리 단계 사이에 대기에 노출됨이 없이, 급속 가열 및 냉각된 후에, 그리고 선택적으로 다른 챔버 내에서 UV 조사된 후에 전자 비임 챔버로 이송될 수 있다.
다음 예들은 상부에 증착된 저 유전체 상수 필름을 갖는 기판의 처리 방법을 예증한다. 필름들은 어플라이드 머티어리얼스 인코포레이티드에 의해 이용가능한 프로듀서(등록상표) CVD 챔버를 사용하여 300mm 기판 상에 증착된다.
비교예 1
실리콘, 탄소 및 산소를 포함하는 저 유전체 상수 필름이 OMCTS, 트리메틸실란, 및 에틸렌을 포함하는 가스 혼합물로부터 기판 상에 증착되었다. OMCTS는 520 sccm의 유동율로 챔버의 내측으로 유입되며, 트리메틸실란은 300 sccm의 유동율로 챔버 내측으로 유입되며, 에틸렌은 2200 sccm의 유동율로 챔버 내측으로 유입된다. 헬륨은 1000 sccm의 유동율로 챔버의 내측으로 유입되며, 산소는 1000 sccm의 유동율로 챔버의 내측으로 유입된다. 필름은 13.56 ㎒의 800와트 RF 전력을 사용하여 5.7 Torr의 압력 및 400℃에서 20초동안 증착되었다. 증착되었을 때, 저 유전체 상수 필름은 5,043Å의 두께, 2.77의 유전체 상수, 및 0.59 gPa의 경도를 가진다.
비교예 2
저 유전체 상수 필름이 비교예 1에 설명된 대로 기판 상에 증착되었다. 저 유전체 상수 필름은 1분 동안 800℃의 온도에서 저 유전체 상수 필름을 열적으로 어닐링함으로써 후처리되었다. 증착되었을 때, 저 유전체 상수 필름은 5,085Å의 두께를 가진다. 후처리 후에, 저 유전체 상수 필름은 4,463Å의 두께를 가진다(감소율 12.2%). 후처리 후에, 저 유전체 상수 필름은 3.35의 유전체 상수와 1.82 gPa의 경도를 가진다.
비교예 3
저 유전체 상수 필름이 비교예 1에 설명된 대로 기판 상에 증착되었다. 저 유전체 상수 필름은 3 mA의 전류, 4.5 kV에서 100 μc/㎠의 도우즈량, 및 400℃의 온도에서 전자 비임 처리에 의해 후처리되었다. 증착되었을 때, 저 유전체 상수 필름은 5,074Å의 두께를 가진다. 후처리 후에, 저 유전체 상수 필름은 4,763Å의 두께를 가진다(감소율 6.1%). 후처리 후에, 저 유전체 상수 필름은 2.74의 유전체 상수와 1.14 gPa의 경도를 가진다.
예 1
저 유전체 상수 필름이 비교예 1에 설명된 대로 기판 상에 증착되었다. 저 유전체 상수 필름은 실온으로부터 800℃의 온도로 급속 가열된 후에 상기 저 유전체 상수 필름을 120 ℃로 급속 냉각시킴으로써 상기 필름이 30초 이내에 가열 및 냉각될 수 있도록 래디언스(등록상표) RTP 챔버에서 후처리 되었다. 증착되었을 때, 저 유전체 상수 필름은 5,036Å의 두께를 가진다. 후처리 후에, 저 유전체 상수 필름은 5,021Å의 두께를 가진다(감소율 0.3%). 후처리 후에, 저 유전체 상수 필름은 2.53의 유전체 상수와 0.62 gPa의 경도를 가진다.
예 2
저 유전체 상수 필름이 비교예 1에 설명된 대로 기판 상에 증착되었다. 저 유전체 상수 필름은 실온으로부터 800℃의 온도로 급속 가열된 후에 즉시 상기 저 유전체 상수 필름을 120 ℃로 급속 냉각시킴으로써 상기 필름이 30초 이내에 가열 및 냉각될 수 있도록 래디언스(등록상표) RTP 챔버에서 후처리 되었다. 증착되었을 때, 저 유전체 상수 필름은 5,011Å의 두께를 가진다. 후처리 후에, 저 유전체 상수 필름은 4,996Å의 두께를 가진다(감소율 0.3%). 후처리 후에, 저 유전체 상수 필름은 2.44의 유전체 상수를 가진다.
예 1 과 예 2는 전술한 본 발명의 실시예에 따른 저 유전체 상수 필름을 급속 가열 및 냉각함으로써 저 유전체 상수 필름을 후처리한 결과 후처리 되지 않은 필름 또는 전자 비임이나 종래의 어닐링 공정에 의해 후처리 된 필름들보다 낮은 유전체 상수를 갖는다는 것을 보여준다. 이는 본 발명에 따라 후처리된 필름의 낮은 유전체 상수는 저 유전체 상수 필름의 후처리시 저 유전체 상수 필름으로부터 유기 족과 같은 프로젠(progens)의 방출에 의해 달성되는 것으로 여겨진다.
예 1은 본 발명의 실시예들에 따른 저 유전체 상수 필름의 급속 가열 및 냉각이 증착된 필름의 경도에 실질적으로 영향을 끼치지 않는다는 것도 입증한다. 예 1 및 예 2는 또한 본 발명에 따른 저 유전체 상수 필름의 후처리가 다른 후처리 공정보다도 감소율을 적게 한다는 것도 입증하고 있다.
따라서, 본 발명의 실시예들은 필름의 경도를 감소시킴이 없이 유전체 상수 를 낮추며 후처리에 의해 필름 감소율을 최소화할 수 있는 저 유전체 상수 필름의 후처리 방법을 제공한다. 본 발명의 실시예에 따른 급속 가열 및 냉각의 다른 장점들은 본 발명에 따라 처리되는 기판들에 대한 낮은 열 목표값과 신속한 후처리 공정으로 인한 높은 기판 생산력을 제공한다는 점이다.
본 발명의 실시예들에 대해 전술하였지만, 본 발명의 다른 그리고 추가의 실시예들이 본 발명의 기본 사상으로부터 벗어남이 없이 고려될 수 있으며 본 발명의 사상은 다음의 청구의 범위에 의해 결정된다.

Claims (20)

  1. 기판 처리 방법으로서,
    RF 전력의 존재하에서 실리콘과 탄소를 함유하는 저 유전체 상부 필름을 기판 상에 증착하는 단계, 및
    상기 저 유전체 상수 필름을 약 5초 이하 동안 소정의 온도로 유지하면서, 약 10℃/초 이상의 속도로 약 600℃ 이상의 소정 온도에서 상기 저 유전체 상수 필름을 가열한 후에, 약 10℃/초 이상의 속도로 상기 저 유전체 상수 필름을 냉각시키는 공정에 의해 상기 증착된 저 유전체 상수 필름을 후처리하는 단계를 포함하는,
    기판 처리 방법.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 후처리는 저 유전체 상수 필름의 유전체 상수를 낮추기에 충분한 조건하에서 수행되는,
    기판 처리 방법.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 저 유전체 상수 필름은 약 10 ℃/초 내지 약 300 ℃/초 범위의 속도로 가열되고 약 10 ℃/초 내지 약 100 ℃/초 범위의 속도로 냉각되는,
    기판 처리 방법.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 후처리는 상기 저 유전체 상수 필름을 UV 방사선에 의해 처리하는 단계를 더 포함하는,
    기판 처리 방법.
  5. 제 4 항에 있어서,
    상기 저 유전체 상수 필름을 가열하고 냉각하는 상기 공정은 상기 저 유전체 상수 필름을 UV 방사선으로 처리하는 단계와 동시에 수행되는,
    기판 처리 방법.
  6. 제 5 항에 있어서,
    상기 후처리 단계는 상기 저 유전체 상수 필름을 전자 비임으로 처리하는 단계를 더 포함하는,
    기판 처리 방법.
  7. 제 6 항에 있어서,
    상기 저 유전체 상수 필름은 상기 저 유전체 상수 필름을 가열하는 단계와 전자 비임으로 처리하는 단계 사이에 상기 저 유전체 상수 필름이 대기에 노출되지 않도록 통합 처리 시스템 내에서 후처리되는,
    기판 처리 방법.
  8. 제 4 항에 있어서,
    상기 저 유전체 상수 필름을 가열 및 냉각하는 단계 및 상기 저 유전체 상수 필름을 UV 방사선으로 처리하는 단계를 포함하는 상기 공정은 순차적으로 수행되는,
    기판 처리 방법.
  9. 제 1 항에 있어서,
    상기 후처리 단계는 상기 저 유전체 상수 필름을 전자 비임으로 처리하는 단계를 더 포함하는,
    기판 처리 방법.
  10. 제 9 항에 있어서,
    상기 저 유전체 상수 필름은 상기 저 유전체 상수 필름을 가열하는 단계와 전자 비임으로 처리하는 단계 사이에 상기 저 유전체 상수 필름이 대기에 노출되지 않도록 통합 처리 시스템 내에서 후처리되는,
    기판 처리 방법.
  11. 제 1 항에 있어서,
    상기 저 유전체 상수 필름은 산소를 더 포함하는,
    기판 처리 방법.
  12. 기판 처리 방법으로서,
    RF 전력하에서 실리콘과 탄소를 포함하는 저 유전체 상수 필름을 기판 상에 증착하는 단계, 및
    저 유전체 상수 필름을 약 25℃ 내지 약 250℃ 범위의 온도로부터 약 600℃ 내지 약 1000℃의 온도로 가열하는 단계로서, 상기 저 유전체 상수 필름이 약 5초 이하 동안 약 600℃ 내지 약 1000℃의 온도에서 가열되는 가열단계; 및 상기 가열 단계 후에 약 600℃ 내지 약 1000℃의 온도로부터 상기 저 유전체 상수 필름을 냉각하는 단계로서, 상기 저 유전체 상수 필름이 약 0.5분 내지 약 5분의 시간 주기 내에서 가열 및 냉각되는 냉각 단계;를 포함하는 공정에 의해 상기 증착된 저 유전체 상수 필름을 후처리하는 단계를 포함하는,
    기판 처리 방법.
  13. 제 12 항에 있어서,
    상기 저 유전체 상수 필름은 약 10 ℃/초 내지 약 300 ℃/초 범위의 속도로 가열되고 약 10 ℃/초 내지 약 100 ℃/초 범위의 속도로 냉각되는,
    기판 처리 방법.
  14. 제 12 항에 있어서,
    상기 후처리는 상기 저 유전체 상수 필름을 UV 방사선에 의해 처리하는 단계를 더 포함하는,
    기판 처리 방법.
  15. 제 12 항에 있어서,
    상기 후처리 단계는 상기 저 유전체 상수 필름을 전자 비임으로 처리하는 단계를 더 포함하는,
    기판 처리 방법.
  16. 제 12 항에 있어서,
    상기 저 유전체 상수 필름을 냉각하는 단계는 상기 기판을 후면 가스에 노출시키는 단계를 더 포함하는,
    기판 처리 방법.
  17. 기판 처리 방법으로서,
    RF 전력하에서 실리콘과 탄소를 포함하는 저 유전체 상수 필름을 기판 상에 증착하는 단계, 및
    저 유전체 상수 필름을 적어도 약 10℃/초의 속도로 소정의 온도로 가열하는 단계로서, 상기 저 유전체 상수 필름이 약 5초 이하 동안 상기 소정의 온도에서 유지되는 가열단계; 및 상기 가열 단계 후에 적어도 약 10℃/초의 속도로 상기 저 유전체 상수 필름을 냉각하는 단계로서, 상기 저 유전체 상수 필름이 약 0.5분 내지 약 5분의 시간 주기 내에서 가열 및 냉각되는 냉각 단계;를 포함하는 공정에 의해 상기 증착된 저 유전체 상수 필름을 후처리하는 단계를 포함하는,
    기판 처리 방법.
  18. 제 17 항에 있어서,
    상기 저 유전체 상수 필름은 약 25℃ 내지 약 250℃ 범위의 온도로부터 가열되며, 상기 소정의 온도는 약 800℃ 내지 약 900℃ 범위인,
    기판 처리 방법.
  19. 제 17 항에 있어서,
    상기 후처리는 상기 저 유전체 상수 필름을 UV 방사선에 의해 처리하는 단계를 더 포함하는,
    기판 처리 방법.
  20. 제 17 항에 있어서,
    상기 후처리 단계는 상기 저 유전체 상수 필름을 전자 비임으로 처리하는 단계를 더 포함하는,
    기판 처리 방법.
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