KR20080067002A - 유전체 막을 경화하기 위한 다단계 시스템 및 방법 - Google Patents

유전체 막을 경화하기 위한 다단계 시스템 및 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은, 시스템이 유전체 막에서의 수분과 같은 오염물의 양을 감소시키도록 구성된 건조 시스템을 포함하는 것인, 유전체 막을 경화하기 위한 다단 시스템 및 방법에 관한 것이다. 본 시스템은, 건조 시스템에 연결되며, 유전체 막을 경화하기 위하여 자외(UV) 방사 및 적외(IR) 방사로 유전체 막을 처리하도록 구성된 경화 시스템을 더 포함한다.

Description

유전체 막을 경화하기 위한 다단계 시스템 및 방법 {MULTI-STEP SYSTEM AND METHOD FOR CURING A DIELECTRIC FILM}
본 발명은 유전체 막을 처리하기 위한 다단계 시스템 및 방법, 특히, 유전체 막을 건조하고 경화하기 위한 인 시츄(in-situ) 다단계 시스템 및 방법에 관한 것이다.
반도체 분야의 당업자에게 알려져 있듯이, 인터커넥트 지연(interconnect delay)은 집적 회로(IC)의 속도 및 성능을 개선시키기 위한 드라이브 내의 주요 제한 인자이다. 인터커넥트 지연을 최소화하는 하나의 방법은, IC 장치 내 금속 와이어를 위한 절연 유전체로서 저 유전 상수(low-k) 재료를 사용함으로써 인터커넥트 커패시턴스를 줄이는 것이다. 이와 같이, 최근 몇 년간, 이산화규소와 같은 비교적 높은 유전 상수 절연 재료를 대체하기 위해 저 유전 상수 재료가 개발되어 왔다. 특히, 반도체 장치 내 금속 와이어 간의 인터레벨 및 인트라레벨 유전체 층(inter-level and intra-level dielectric layers)에 대하여 저 유전 상수 막이 이용되고 있다. 또한, 절연 재료의 유전 상수를 더 줄이기 위해서, 재료 막에 구멍이 형성되며, 즉 이것은 다공성 저 유전 상수 유전체 막이다. 이러한 저 유전 상수 막은 포토레지스트의 적용과 유사한 스핀-온 유전체(SOD) 방법, 또는 화학적 기상 증착(CVD)에 의해 증착될 수 있다. 따라서, 저 유전 상수 재료의 사용은 기존의 반도체 제조 공정에 용이하게 적용될 수 있다.
저 유전 상수 재료는 보다 종래의 이산화규소보다 덜 강하고, 다공성의 도입으로 그 기계적 강도는 더 악화된다. 상기 다공성 저 유전 상수 막은 플라즈마 공정 동안 쉽게 손상될 수 있어, 기계적 강화 공정을 요하게 한다. 다공성 저 유전 상수 유전체의 성공적인 집적화를 위해, 저 유전 상수 유전체의 재료 강도의 개선이 필수적이라는 것이 이해되어 왔다. 기계적 강화를 위해서, 다공성 저 유전 상수 막을 더욱 강하게 하고 집적화에 적합하도록 하는 경화 기술이 연구되고 있다.
중합체의 경화는, 예컨대 스핀-온 또는 기상 증착(화학적 기상 증착(CVD)과 같은)을 사용하여 증착된 박막이 그 박막 내에 교차 결합(cross-linking)을 유발시키기 위하여 처리되는 공정을 포함한다. 경화 공정 동안에, 프리 라디컬 중합(free radical polymerization)이 교차 결합을 위한 주요 루트라는 것이 이해된다. 중합체가 교차 결합을 엮기(chain) 때문에, 예컨대 영률, 막 경도, 파괴 인성, 및 계면 부착성과 같은 기계적 특성이 개선되고, 그로 인하여 저 유전 상수 막의 제조 견고성을 개선시킨다.
초 저 유전 상수를 갖는 다공성 유전체 막을 형성하는 데에는 여러가지 전략이 있기 때문에, 예컨대 수분 제거, 용매 제거, 다공성 유전체 막에 구멍을 형성하기 위해 사용되는 포로겐(porogens)의 소진(burn-out), 이러한 막에 대한 기계적 특성의 개선 등을 포함하여, 증착후 처리(경화)의 목적은 막마다 상이할 수도 있다.
저 유전 상수(low-k) 재료는 CVD 막에 대해 종래에는 300℃ 내지 400℃의 온도에서 열 경화된다. 예를 들어, 노 경화는 약 2.5 보다 큰 유전 상수를 갖는 강하고 고밀도의 저 유전 상수 막을 생산하는 데 충분하였다. 그러나, 높은 레벨의 다공성을 갖는 다공성 유전체 막(초 저 유전 상수 막과 같은)을 처리할 때, 열 처리(또는 열 경화)로 달성할 수 있는 교차 결합도는, 강고한 인터커넥트 구조에 대하여 적합한 강도의 막을 생성시키는 데 더 이상 충분하지 않다.
열 경화 동안에, 적절량의 에너지가 유전체 막을 파손시키지 않고 전달되는 것을 알게 되었다. 그러나, 관심있는 온도 범위 내에서는, 소량의 프리 라디컬만이 생성될 수 있다. 기판으로의 열 결합에서 손실되는 열 에너지 및 대기 중 열 손실 때문에, 소량의 열 에너지만이 경화될 저 유전 상수 막에 실제로 흡수될 수 있다. 그러므로, 종래의 저 유전 상수 노 경화에 고온 및 긴 경화 시간이 요구된다. 그러나 높은 열적 버짓(budget)으로도, 열 경화시 기폭제 생성의 부족 및 증착된 상태(as-deposited)인 저 유전 상수 막에서의 다량의 메틸 말단(termination)의 존재는 바람직한 교차 결합도를 달성하는 것을 상당히 어렵게 할 수 있다.
본 발명의 일 태양은, 유전체 막을 처리함에 관한 종래 기술에서의 상술된 문제점 또는 다른 문제점들 중 임의 문제점의 감소 또는 제거를 가능하게 한다.
본 발명의 또 다른 태양은, 유전체 막을 경화하기 위해서 그 유전체 막의 처리를 가능하게 한다.
본 발명의 또 다른 태양은, 서로 연결된 다수 공정 모듈을 사용하는 인 시츄 다단계 건조 및 경화 공정을 수행함으로써 유전체 막의 처리를 가능하게 한다.
이들 및/또는 다른 태양 중 임의의 것은, 본 발명에 따라 유전체 막을 처리하기 위한 처리 시스템에 의해 제공될 수도 있다. 일 실시예에서, 기판 상의 유전체 막을 처리하기 위한 처리 시스템은, 유전체 막 내부 또는 그 막 상의 오염물의 양을 줄이기 위해 건조 공정을 수행하도록 구성된 건조 시스템, 및 이 건조 시스템에 연결되고 경화 공정을 수행하도록 구성된 경화 시스템을 포함한다. 상기 경화 시스템은, 상기 유전체 막을 자외(UV) 방사에 노출시키도록 구성된 자외 방사원, 및 상기 유전체 막을 적외(IR) 방사에 노출시키도록 구성된 적외 방사원을 포함한다. 본 처리 시스템은 상기 건조 시스템과 상기 경화 시스템에 연결된 전달 시스템을 포함한다. 상기 전달 시스템은 진공 상태 하에 상기 건조 시스템과 상기 경화 시스템 간에 상기 기판을 교환하도록 구성된다.
또 다른 실시예에서, 기판 상의 유전체 막을 처리하기 위한 방법 및 컴퓨터 판독 가능한 매체는, 건조 시스템 내에 상기 기판을 배치하는 단계, 상기 유전체 막 상 또는 내부의 오염물을 제거 또는 부분 제거를 하기 위하여 건조 공정에 따라 상기 유전체 막을 건조하는 단계, 전달 동안 진공 상태를 유지하면서, 상기 건조 시스템으로부터 경화 시스템으로 상기 기판을 전달하는 단계, 및 상기 유전체 막을 UV 방사에 노출시키고, 상기 유전체 막을 IR 방사에 노출시킴으로써 상기 유전체 막을 경화시키는 단계를 포함한다.
도 1a 내지 도 1c는 본 발명의 실시예에 따른 건조 시스템 및 경화 시스템에 대한 전달 시스템의 개략도.
도 2는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 건조 시스템의 개략 단면도.
도 3은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 경화 시스템의 개략 단면도.
도 4는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 유전체 막을 처리하는 방법의 흐름도.
다음 설명에서는, 본 발명의 완전한 이해를 용이하게 하기 위해서, 또한 설명을 목적으로 하나 제한적이지 않게, 본 처리 시스템의 특수한 기하학 및 여러가지 구성 요소들의 설명과 같은 특정한 상세가 나타난다. 그러나, 본 발명은 이들 특정 상세로부터 벗어난 다른 실시예에서 실시될 수도 있음이 이해되어야 한다.
발명자들은, 대안적인 경화 방법이 열 경화의 결함의 일부를 처리한다는 것을 인식하였다. 예를 들면, 대안적인 경화 방법은 열 경화 공정에 비하여 에너지 전달에 더욱 효율적이고, 가속된 전자, 이온, 또는 중성자와 같은 활동(energetic) 입자의 형태 또는 활동 광자의 형태로 발견된 보다 높은 에너지 레벨이 저 유전 상수 막 내에서 전자들을 쉽게 여기시킬 수 있기 때문에, 효율적으로 화학 결합을 파괴시키고 사이드 그룹(side groups)을 해리시킨다. 이들 대안적인 경화 방법은, 교차 결합 기폭제(프리 라디컬)의 생성을 용이하게 하여, 실제 교차 결합에 필요한 에너지 전달을 개선시킬 수 있다. 결과적으로, 감소된 열적 버짓으로 교차 결합도가 증가될 수 있다.
또한, 발명자들은, 초 저 유전 상수(ULK) 유전체 막(약 2.5 미만의 유전 상 수)의 집적화에 대해 막 강도는 더 큰 문제가 되기 때문에, 대안적인 경화 방법이 이러한 막의 기계적 특성을 개선시킬 수 있다는 것을 알게 되었다. 예를 들면, 전자 빔(EB), 자외(UV) 방사, 적외(IR) 방사 및 마이크로파(MW) 방사가, 유전체 특성 및 막 소수성(hydrophobicity)을 희생시키지 않으면서, 기계적 강도를 개선시키기 위해 초 저 유전 상수 막을 경화시키는데 사용될 수도 있다.
그러나, EB, UV, IR, 및 MW 경화 모두 자신들의 장점이 있지만, 이들 기술은 또한 한계를 갖는다. EB 및 UV 경화와 같은 고 에너지 경화원은, 높은 에너지 레벨을 제공하여 교차 결합에 대해 충분한 프리 라디컬보다 많은 프리 라디컬을 생성할 수 있어, 보완적인 기판 가열 하에서 기계적 특성을 훨씬 개선시킨다. 한편, 전자 및 UV 광자는, 화학 결합의 무차별 해리를 야기할 수 있고, 이것은, 소수성의 손실, 증가된 잔류막 응력, 구멍 구조의 붕괴, 막 치밀화, 및 증가된 유전 상수와 같은 바람직한 물리적 및 전기적 특성을 역으로 떨어뜨릴 수도 있다. 또한, IR 및 MW 경화와 같은 저 에너지 경화원은, 대개 열 전달 효율성에서 상당한 개선을 제공할 수 있지만, 한편으로 예컨대 스킨층 또는 표면 치밀화(IR), 및 아크화 또는 트랜지스터 손상(MW)과 같은 부작용을 가질 수 있다.
몇몇 도면들 전체에 걸쳐 동일 참조 번호가 동일 또는 대응 부분을 나타내고 있는 도면을 참조하여, 본 발명의 일 실시예에 따라, 도 1a는 기판 상의 유전체 막을 처리하기 위한 처리 시스템(1)을 나타낸다. 본 처리 시스템(1)은 건조 시스템(10), 및 이 건조 시스템(10)에 연결된 경화 시스템(20)을 포함한다. 예를 들면, 상기 건조 시스템(10)은, 예컨대 수분, 용매, 포로겐, 또는 상기 경화 시스 템(20)에서 수행되는 경화 공정을 방해할 수도 있는 임의의 오염물을 포함하는 유전체 막 내의 하나 이상의 오염물을 제거하거나 충분한 레벨로 감소시키도록 구성될 수 있다.
예를 들면, 건조 공정 이전부터 건조 공정 이후까지, 상기 유전체 막 내부에 존재하는 특정 오염물의 충분한 감소는, 특정 오염물의 약 10% 내지 약 100%의 감소를 포함할 수 있다. 오염물 감소 레벨은 푸리에 변환 적외(FTIR) 분광기 또는 질량 분광기를 사용하여 측정될 수도 있다. 다른 방안으로, 예를 들면, 상기 유전체 막 내부에 존재하는 특정 오염물의 충분한 감소는 약 50% 내지 약 100%의 범위일 수 있다. 다른 방안으로, 예를 들면, 상기 유전체 막 내부에 존재하는 특정 오염물의 충분한 감소는 약 80% 내지 약 100%의 범위일 수 있다.
도 1a을 더 참조하여, 예를 들면 상기 유전체 막의 기계적 특성을 개선시키기 위해서, 상기 경화 시스템(20)은 상기 유전체 막 내부에 교차 결합을 발생시키거나 부분 발생시킴으로써 상기 유전체 막을 경화하도록 구성될 수 있다. 상기 경화 시스템(20)은 상기 유전체 막을 갖는 기판을 다중 전자기(EM) 파장에서의 전자기 방사에 노출시키도록 구성된 2 이상의 방사원을 포함할 수 있다. 예를 들면, 2 이상의 방사원은 적외(IR) 방사원 및 자외(UV) 방사원을 포함할 수 있다. 상기 기판의 UV 방사 및 IR 방사로의 노출은 동시적으로, 순차적으로, 또는 서로 중복하여 수행될 수 있다. 순차적 노출 동안에, 예컨대 UV 방사로의 기판의 노출이 IR 방사로의 기판의 노출보다 앞서 진행될 수 있고, 그 역으로도 진행될 수 있다.
예를 들면, 상기 IR 방사는 약 1 미크론 내지 약 25 미크론 범위, 바람직하 게는 약 8 미크론 내지 약 14 미크론 범위의 IR 주파대원을 포함할 수 있다. 또한, 예를 들면, 상기 UV 방사는 약 100 나노미터(nm) 내지 약 600 nm 범위, 바람직하게는 약 200 nm 내지 약 400 nm 범위의 방사를 생성하는 UV 주파대원을 포함할 수 있다.
발명자들은, 에너지가 상기 유전체 막(q')에 전달되는 에너지 레벨(hv) 및 속도는 경화 공정의 상이한 스테이지 동안 변한다는 것을 인식하였다. 상기 경화 공정은 교차 결합 기폭제의 생성, 포로겐의 소진, 포로겐의 분해, 막 교차 결합, 및 선택적으로는 교차 결합 기폭제 확산에 대한 메커니즘을 포함할 수 있다. 각각의 메커니즘은 에너지가 유전체 막에 전달되는 상이한 에너지 레벨과 속도를 요할 수도 있다. 예를 들면, 매트릭스 재료를 경화하는 동안에, 교차 결합 기폭제는 매트릭스 재료 내부에서 광자 및 음자 유도 결합 해리를 사용하여 생성될 수도 있다. 결합 해리는 약 300 nm 내지 400 nm 이하의 파장을 갖는 에너지 레벨을 필요로 할 수 있다. 또한, 예를 들면, 포로겐 소진은 광감작제(photosensitizer)에 의해서 광자 흡수로 용이하게 될 수도 있다. 포로겐 소진은 약 300 nm 내지 400 nm 이하의 파장과 같은 UV 파장을 필요로 할 수도 있다. 또한, 예를 들면, 교차 결합은 결합 형성 및 재조직에 충분한 열 에너지에 의해 용이하게 될 수 있다. 결합 형성 및 재조직은, 예컨대 실록산계 유기규산염의 저 유전 상수 재료에서의 주 흡광도 피크에 대응하는 약 9 미크론의 파장을 갖는 에너지 레벨을 필요로 할 수도 있다.
상기 처리 대상 기판은, 반도체, 금속성 도체, 또는 상기 유전체 막이 형성 될 임의의 다른 기판일 수도 있다. 상기 유전체 막은 약 4 인 SiO2의 유전 상수(예를 들면, 열적 이산화규소에 대한 유전 상수는 3.8 내지 3.9 임) 미만의 유전 상수 값(건조 및/또는 경화 전, 또는 건조 및/또는 경화 후, 또는 모두)을 가질 수 있다. 본 발명의 여러가지 실시예에서, 상기 유전체 막은 3.0 미만의 유전 상수, 2.5 미만의 유전 상수, 또는 1.6 내지 2.7 의 유전 상수(건조 및/또는 경화 전, 또는 건조 및/또는 경화 후, 또는 모두)를 가질 수도 있다. 상기 유전체 막은 저 유전 상수 막 또는 초 저 유전 상수 막으로서 나타낼 수도 있다. 유전체 막은, 예를 들면, 포로겐 소진 후보다 소진 이전에 더 높은 유전 상수를 가질 수도 있는 이중 상(dual phase) 다공성 저 유전 상수 막을 포함할 수도 있다. 또한, 상기 유전체 막은 건조 및/또는 경화 후보다 건조 및/또는 경화 이전에 상기 유전 상수를 더 높이는 수분 및/또는 다른 오염물을 가질 수도 있다.
상기 유전체 막은 Tokyo Electron Limited(TEL)로부터 상업적으로 입수 가능한 Clean Track ACT 8 SOD 및 ACT 12 SOD 코팅 시스템에서 제공된 것과 같은 화학적 기상 증착(CVD) 기술, 또는 스핀-온 유전체(SOD) 기술을 사용하여 형성될 수 있다. 상기 Clean Track ACT 8(200 mm) 및 ACT 12(300 mm) 코팅 시스템은 SOD 재료에 대한 코팅, 베이킹, 및 경화 툴을 제공한다. 상기 트랙 시스템은 100 mm, 200 mm, 300 mm 이상의 기판 사이즈를 처리하기 위해 구성될 수 있다. 스핀-온 유전체 기술과 CVD 유전체 기술 분야의 당업자에게 알려져 있듯이, 기판 상에 유전체 막을 형성하기 위한 다른 시스템 및 방법은 본 발명에 적합하다.
예를 들면, 상기 유전체 막은 저 유전 상수(또는 low-k) 유전체 막으로서 특징이 있다. 상기 유전체 막은 유기, 무기, 및 무기-유기 혼합 재료 중 적어도 하나를 포함할 수도 있다. 또한, 상기 유전체 막은 다공성 또는 비다공성일 수도 있다. 예를 들면, 상기 유전체 막은, CVD 기술을 사용하여 증착된, 산화유기실란(또는 유기실록산)과 같은 무기의 규산염계 재료를 포함할 수도 있다. 이러한 막의 예는, Applied Materials, Inc.로부터 상업적으로 입수 가능한 Black DiamondTM CVD 유기규산염 유리(OSG) 막, 또는 Novellus Systems로부터 상업적으로 입수 가능한 CoralTM CVD 막을 포함한다. 또한, 예를 들면, 다공성 유전체 막은, 작은 공동(또는 구멍)을 생성하기 위해 경화 공정 동안 교차 결합을 방해하는 말단 유기 사이드(terminal organic side) 그룹을 갖는 실리콘 산화계 매트릭스와 같은, 단상(single-phase) 재료를 포함할 수 있다. 또한, 예를 들면, 다공성 유전체 막은, 경화 공정 동안 분해되어 증발되는 유기 재료(예, 포로겐)의 함유물을 포함한 실리콘 산화물계 매트릭스와 같은 이중 상 재료를 포함할 수 있다. 대안적으로, 유전체 막은 SOD 기술을 사용하여 증착된 수소 실세스퀴옥산(HSQ) 또는 메틸 실세스퀴옥산(MSQ)과 같은 무기의 규산염계 재료를 포함할 수도 있다. 이러한 막의 예에는, Dow Corning으로부터 상업적으로 입수 가능한 FOx HSQ, Dow Corning으로부터 상업적으로 입수 가능한 XLK 다공성 HSQ, 및 JSR Microelectronics로부터 상업적으로 입수 가능한 JSR LKD-5109를 포함한다. 또한 대안적으로, 상기 유전체 막은 SOD 기술을 사용하여 증착된 유기 재료를 포함할 수 있다. 이러한 막의 예는, Dow Chemical로부터 상업적으로 입수 가능한 SiLK-I, SiLK-J, SiLK-H, SiLK-D, 다공성 SiLK-T, 다공성 SiLK-Y 및 다공성 SiLK-Z 반도체 유전체 수지, 및 FLARETM 및 Honeywell로부터 상업적으로 입수 가능한 Nano-glass를 포함한다.
또한, 도 1a에서 도시되어 있는 바와 같이, 건조 시스템(10) 및 경화 시스템(20)으로 및 이들 시스템으로부터 기판을 전달하고, 다중 요소 제조 시스템(40)과 기판을 교환하기 위하여, 건조 시스템(10)에 전달 시스템(30)이 연결될 수 있다. 진공 환경을 유지하면서, 전달 시스템(30)은 기판을 건조 시스템(10) 및 경화 시스템(20)으로 및 이들 시스템으로부터 전달할 수도 있다. 상기 건조 시스템(10), 경화 시스템(20), 및 전달 시스템(30)은, 예를 들면 다중 요소 제조 시스템(40) 내의 처리 요소를 포함한다. 예를 들면, 상기 다중 요소 제조 시스템(40)은, 에칭 시스템, 증착 시스템, 코팅 시스템, 패터닝 시스템, 계측 시스템(metrology system)과 같은 장치를 포함하는 처리 요소로의 및 이 처리 요소로부터의 기판의 전달을 허용할 수 있다. 제 1 및 제 2 시스템에서 일어나는 공정을 분리하기 위하여, 분리 어셈블리(50)가 각각의 시스템을 연결하는데 이용될 수 있다. 예를 들면, 상기 분리 어셈블리(50)는 열적 분리를 제공하는 열 분리 어셈블리, 및 진공 분리를 제공하는 게이트 벨브 어셈블리 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 상기 건조 시스템(10), 경화 시스템(20) 및 전달 시스템(30)은 임의 순서로도 배치될 수 있다.
대안적으로, 본 발명의 또 다른 실시예에서, 도 1b는 기판 상의 유전체 막을 처리하기 위한 처리 시스템(100)을 나타내고 있다. 그 처리 시스템(100)은 건조 시스템(110) 및 경화 시스템(120)을 위한 "클러스터-툴(cluster-tool)" 장치를 포함한다. 예를 들면, 상기 건조 시스템(110)은 상기 유전체 막 내부의 하나 이상의 오염물, 예컨대 수분, 용매, 포로겐, 또는 상기 경화 시스템(120)에서 수행되는 경화 공정을 방해할 수도 있는 임의의 다른 오염물을 제거하거나 충분한 레벨로 감소시키도록 구성될 수 있다. 또한, 예를 들면, 상기 유전체 막의 기계적 특성을 개선시키기 위해서, 예컨대 상기 경화 시스템(120)은 상기 유전체 막 내부에 교차 결합을 발생시키거나 부분 발생시킴으로써 상기 유전체 막을 경화하도록 구성될 수 있다. 또한, 상기 처리 시스템(100)은 경화된 유전체 막을 변경하도록 구성된 후 처리 시스템(140)을 선택적으로 포함할 수 있다. 예를 들면, 후 처리는, 유전체 막 상에 다른 막을 스핀 코팅하거나 기상 증착하는 것을 포함하여, 후속 막에 대한 부착성을 촉진시키거나 소수성을 향상시킬 수 있다. 대안적으로, 예를 들면, 후 처리 시스템에서 이온으로 상기 유전체 막을 가볍게 충돌시킴으로써 부착성 촉진이 달성될 수도 있다.
또한, 도 1b에서 도시한 바와 같이, 전달 시스템(130)은, 상기 건조 시스템(110)으로 및 이 시스템으로부터 기판을 전달하기 위해서 상기 건조 시스템(110)에 연결될 수 있고, 상기 경화 시스템(120)으로 및 이 시스템으로부터 기판을 전달시키기 위해서 상기 경화 시스템(120)에 연결될 수 있으며, 상기 후 처리 시스템(140)으로 및 이 시스템으로부터 기판을 전달시키기 위해서 상기 선택적인 후 처리 시스템(140)에 연결될 수 있다. 진공 환경을 유지하면서, 상기 전달 시스 템(130)은 기판을 상기 건조 시스템(110), 경화 시스템(120) 및 선택적인 후 처리 시스템(140)으로 및 이들 시스템으로부터 전달할 수도 있다.
또한, 상기 전달 시스템(130)은 하나 이상의 기판 카세트(도시되지 않음)와 기판을 교환할 수 있다. 도 1b에 단지 둘 또는 세 개의 공정 시스템이 도시되었으나, 다른 공정 시스템, 예컨대 에칭 시스템, 증착 시스템, 코팅 시스템, 패터닝 시스템, 계측 시스템 등과 같은 시스템이 상기 전달 시스템(130)에 액세스할 수 있다. 상기 건조 및 경화 시스템에서 일어나는 공정을 분리하기 위해서, 분리 어셈블리(150)가 각 시스템을 연결하는데 이용될 수 있다. 예를 들면, 상기 분리 어셈블리(150)는 열 분리를 제공하는 열 분리 어셈블리, 및 진공 분리를 제공하는 게이트 벨브 어셈블리 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 또한, 예를 들면, 상기 전달 시스템(130)은 상기 분리 어셈블리(150)의 일부로서 기능할 수 있다.
대안적으로, 본 발명의 또 다른 실시예에서, 도 1c는 기판 상의 유전체 막을 처리하기 위한 처리 시스템(200)을 나타내고 있다. 처리 시스템(200)은 건조 시스템(210) 및 경화 시스템(220)을 포함한다. 예를 들면, 상기 건조 시스템(210)은 상기 유전체 막 내부의 하나 이상의 오염물, 예컨대 수분, 용매, 포로겐, 또는 상기 경화 시스템(220)에서 수행되는 경화 공정을 방해할 수도 있는 임의의 다른 오염물을 제거하거나 충분한 레벨로 제거하도록 구성될 수 있다. 또한, 예를 들면, 상기 유전체 막의 기계적 특성을 개선시키기 위해서, 상기 경화 시스템(220)은 상기 유전체 막 내부에 교차 결합을 발생시키거나 부분 발생시킴으로써 상기 막을 경화하도록 구성될 수 있다. 또한, 상기 처리 시스템(200)은 경화된 유전체 막을 변 경하기 위해 구성된 후 처리 시스템(240)을 선택적으로 포함할 수 있다. 예를 들면, 후 처리는 유전체 막 상에 다른 막을 스핀 코팅하거나 기상 증착하는 것을 포함할 수 있어, 후속 막에 대한 부착성을 촉진시키거나 소수성을 향상시킨다. 대안적으로, 예를 들면, 후 처리 시스템에서 이온으로 상기 유전체 막을 가볍게 충돌시킴으로써 부착성 촉진이 달성될 수 있다.
상기 건조 시스템(210), 경화 시스템(220), 및 후 처리 시스템(240)은 수평 배열 또는 수직 배열(즉, 스택됨)될 수도 있다. 또한, 도 1c 에서 도시한 바와 같이, 전달 시스템(230)은, 상기 건조 시스템(210)으로 및 이 시스템으로부터 기판을 전달시키기 위해서 상기 건조 시스템(210)에 연결될 수 있고, 상기 경화 시스템(220)으로 및 이 시스템으로부터 기판을 전달시키기 위해서 상기 경화 시스템(220)에 연결될 수 있으며, 상기 후 처리 시스템(240)으로 및 이 시스템으로부터 기판을 전달시키기 위해서 상기 선택적인 후 처리 시스템(240)에 연결될 수 있다. 진공 환경을 유지하면서, 상기 전달 시스템(230)은 기판을 상기 건조 시스템(210), 경화 시스템(220) 및 선택적인 후 처리 시스템(240)으로 및 이들 시스템으로부터 전달할 수 있다.
또한, 전달 시스템(230)은 하나 이상의 기판 카세트(도시되지 않음)와 기판을 교환할 수 있다. 도 1c에 단지 세 개의 공정 시스템이 도시되었으나, 다른 공정 시스템, 예컨대 에칭 시스템, 증착 시스템, 코팅 시스템, 패터닝 시스템, 계측 시스템 등과 같은 시스템이 상기 전달 시스템(230)에 액세스할 수 있다. 제 1 및 제 2 시스템에서 일어나는 공정을 분리하기 위해서, 분리 어셈블리(250)가 각 시스 템을 연결하는데 이용될 수 있다. 예를 들면, 상기 분리 어셈블리(250)는 열 분리를 제공하는 열 분리 어셈블리, 및 진공 분리를 제공하는 게이트 벨브 어셈블리 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 또한, 예를 들면, 상기 전달 시스템(230)은 상기 분리 어셈블리(250)의 일부로서 기능할 수 있다.
도 1a에서 도시된 처리 시스템(1)의 건조 시스템(10) 및 경화 시스템(20) 중 적어도 하나는 기판의 통과를 허용하는 적어도 두 개의 전달 개구부를 포함한다. 예를 들면, 도 1a에 도시된 바와 같이, 상기 건조 시스템(10)은 두 개의 전달 개구부를 포함하며, 제 1 전달 개구부는 상기 건조 시스템(10)과 전달 시스템(30) 사이의 기판의 통과를 허용하고, 제 2 전달 개구부는 상기 건조 시스템과 상기 경화 시스템 사이의 기판의 통과를 허용한다. 그러나, 도 1b에 도시된 처리 시스템(100) 및 도 1c에 도시된 처리 시스템(200)에 대하여, 각 처리 시스템(110, 120, 140 및 210, 220, 240)은 각각, 기판의 통과를 허용하는 적어도 하나의 전달 개구부를 포함한다.
다음에, 도 2와 관련하여, 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 건조 시스템(300)이 나타나 있다. 건조 시스템(300)은 기판 홀더(320) 상에 놓인 기판(325)을 건조시키기 위해서 청정하고 오염없는 환경을 생성하도록 구성된 건조 챔버(310)를 포함한다. 상기 건조 시스템(300)은 상기 건조 챔버(310)나 상기 기판 홀더(320)에 연결되며, 기판(325)의 온도를 높임으로써 오염물, 예컨대 수분, 잔류 용매 등을 증발시키도록 구성된 열 처리 장치(330)를 포함할 수 있다. 또한, 상기 건조 시스템(300)은, 상기 건조 챔버(310)에 연결되며, 진동하는 전기장의 존재시 오염물을 국부적으로 가열하도록 구성된 마이크로파 처리 장치(340)를 포함할 수 있다. 상기 건조 공정은 상기 열 처리 장치(330), 또는 상기 마이크로파 처리 장치(340), 또는 모두를 이용하여, 기판(325) 상의 유전체 막을 건조시키는 것을 용이하게 할 수 있다.
상기 열 처리 장치(330)는 전력원 및 온도 제어기에 연결된 기판 홀더(320)내에 삽입된(embedded) 하나 이상의 전도성 가열 요소를 포함할 수 있다. 예를 들면, 각 가열 요소는 전력을 공급하도록 구성된 전력원에 연결된 저항성 가열 요소를 포함할 수 있다. 대안적으로, 상기 열 처리 장치(330)는 전력원 및 제어기에 연결된 하나 이상의 방사 가열 요소를 포함할 수 있다. 예를 들면, 각 방사 가열 요소는 전력을 공급하도록 구성된 전력원에 연결된 가열 램프를 포함할 수 있다. 상기 기판(325)의 온도는, 예를 들면 약 20℃ 내지 약 500℃일 수 있고, 바람직하게는 약 200℃ 내지 약 400℃ 일 수도 있다.
상기 마이크로파 처리 장치(340)는 주파수 대역폭을 통하여 상기 마이크로파 주파수를 스윕(sweep)하도록 구성된 가변 주파수 마이크로파원을 포함할 수 있다. 주파수 변동은 전하 빌드 업(build-up)을 방지하며, 따라서 민감한 전자 장치에 마이크로파 건조 기술을 손상없이 적용하게 한다.
일 실시예에서, 상기 건조 시스템(300)은, 예를 들면 Lambda Technologies, Inc.(860 Aviation Parkway, Suite 900, Morrisville, NC 27560)로부터 상업적으로 입수 가능한 마이크로파 노와 같은 가변 주파수 마이크로파 장치와 열 처리 장치 모두를 사용하는 건조 시스템을 포함할 수 있다. 부가적인 상세에 대해서는, Lambda Technologies, Inc.에 양도되며, "Curing polymer layers on semiconductor substrates using variable frequency microwave energy" 이 발명의 명칭인 미국 특허 NO 5,738,915 에 마이크로파 노가 개시되어 있으며, 그 전체 내용이 여기서 참조용으로 사용되었다.
상기 기판 홀더(320)는 기판(325)을 클램프하도록 구성될 수도 있고, 그렇지 않을 수도 있다. 예를 들면, 상기 기판 홀더(320)는 기판(325)을 기계적 또는 전기적으로 클램프시킬 수 있도록 구성될 수도 있다.
도 2를 다시 참조하여, 상기 건조 시스템(300)은 상기 건조 챔버(310)에 연결되어 건조 챔버(310)에 퍼지 가스를 도입하도록 구성된 가스 주입 시스템(350)을 더 포함할 수 있다. 상기 퍼지 가스는, 예를 들면 희가스 또는 질소와 같은 비활성 가스를 포함할 수 있다. 또한, 상기 건조 시스템(300)은 상기 건조 챔버(310)에 연결되어 이 건조 챔버(310)를 배기하도록 구성된 진공 펌핑 시스템(355)을 포함할 수 있다. 건조 공정 동안, 기판(325)이 진공 상태로 또는 비진공 상태로 비활성 가스 환경에 영향을 받을 수 있다.
또한, 상기 건조 시스템(300)은 건조 챔버(310), 기판 홀더(320), 열 처리 장치(330), 마이크로파 처리 장치(340), 가스 주입 시스템(350), 및 진공 펌핑 시스템(355)에 연결된 제어기(360)를 포함할 수 있다. 제어기(360)는 마이크로프로세서, 메모리, 및 상기 건조 시스템(300)으로부터의 출력을 모니터링할 뿐만 아니라, 건조 시스템(300)에 입력을 전달하고 활성화시키는 데 충분한 제어 전압을 발생시킬 수 있는 디지털 I/O 포트를 포함할 수 있다. 상기 메모리에 저장된 프로그 램은 저장된 공정 방법에 따라 상기 건조 시스템(300)과 상호 작용하는데 사용된다. 상기 제어기(360)는, 임의 수의 처리 요소들(310, 320, 330, 340, 350, 또는 355)을 구성하는 데 사용될 수 있고, 이 제어기(360)는 처리 요소로부터의 데이터를 수집하고, 제공하며, 처리하고, 저장하며, 디스플레이할 수 있다. 상기 제어기(360)는 하나 이상의 처리 요소를 제어하기 위한 다수의 애플리케이션을 포함할 수 있다. 예를 들면, 상기 제어기(360)는, 사용자가 하나 이상의 처리 요소를 모니터링 및/또는 제어할 수 있게 하는 인터페이스를 제공할 수 있는 그래픽 유저 인터페이스(GUI) 요소(도시되지 않음)를 포함할 수 있다.
이제, 도 3을 참조하여, 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 경화 시스템(400)이 나타나 있다. 경화 시스템(400)은, 기판 홀더(420) 상에 놓인 기판(425)을 경화시키기 위해서 청정하고 오염없는 환경을 만들도록 구성된 경화 챔버(410)를 포함한다. 또한, 상기 경화 시스템(400)은 유전체 막을 갖는 기판(425)을 다중 전자기 파장에서 전자기(EM) 방사에 노출시키도록 구성된 2개 이상의 방사원을 더 포함한다. 이 2개 이상의 방사원은 IR 방사원(440) 및 UV 방사원(445)을 포함할 수 있다. UV 방사 및 IR 방사로의 기판의 노출은 동시적으로, 순차적으로, 또는 서로 중첩하여 수행될 수 있다.
상기 IR 방사원(440)은 광대역 IR원을 포함할 수도 있고, 협대역 IR원을 포함할 수도 있다. 상기 IR 방사원은 하나 이상의 IR 램프, 또는 하나 이상의 IR 레이저(연속파(CW), 튜너블(tunable) 또는 펄스드(pulsed)), 또는 이들의 임의의 조합을 포함할 수 있다. 상기 IR 전력은 약 0.1 mW 내지 약 2000 W 일 수 있다. 상 기 IR 방사 파장은 약 1 미크론 내지 약 25 미크론일 수 있고, 바람직하게는 약 8 미크론 내지 약 14 미크론일 수 있다. 예를 들면, 상기 IR 방사원(440)은, 세라믹 요소 또는 실리콘 카바이드 요소와 같은, 약 1 미크론 내지 약 25 미크론의 스펙트럼 출력을 갖는 IR 성분을 포함할 수 있고, 또는 이 IR 방사원(440)은 반도체 레이저(다이오드), 또는 광학적 파라미터 증폭을 가지는 이온, Ti:sapphire, 또는 다이 레이저를 포함할 수 있다.
상기 UV 방사원(445)은 광대역 UV원을 포함할 수도 있고, 또는 협대역 UV원을 포함할 수도 있다. 상기 UV 방사원은 하나 이상의 UV 램프, 또는 하나 이상의 UV 레이저(연속파(CW), 튜너블 또는 펄스드), 또는 이들의 임의의 조합을 포함할 수 있다. UV 방사는, 예를 들면, 마이크로파원, 아크 방전, 유전체 베리어 방전, 또는 전자 충돌 발생으로부터 발생될 수 있다. 상기 UV 전력 밀도는 약 0.1 mW/cm2 내지 약 2000 mW/cm2 일 수 있다. 상기 UV 파장은 약 100 nm 내지 약 600 nm일 수 있고, 바람직하게는 약 200 nm 내지 약 400 nm일 수 있다. 예를 들면, 상기 UV 방사원(445)은, 듀테륨(D2) 램프와 같은, 약 180 nm 내지 약 500 nm의 스펙트럼 출력을 갖는 직류(DC) 또는 펄스드 램프를 포함할 수 있고, 또는 이 UV 방사원(445)은 반도체 레이저(다이오드), (질소)가스 레이저, 3배 주파수 Nd:YAG 레이저, 또는 구리 증기 레이저를 포함할 수 있다.
상기 IR 방사원(440), 또는 UV 방사원(445), 또는 모두는 출력 방사의 하나 이상의 특성을 조정하기 위한 임의 수의 광학 장치를 포함할 수도 있다. 예를 들 면, 각 방사원은, 광학 필터, 광학 렌즈, 빔 신장기, 빔 콜리메이터(beam collimators) 등을 더 포함할 수도 있다. 광학 및 EM 파 전파 분야의 당업자에 알려져 있는 이러한 광학 조작 장치는 본 발명에 적합하다.
또한, 상기 기판 홀더(420)는 기판(425)의 온도를 높이고 및/또는 제어하도록 구성될 수 있는 온도 제어 시스템을 더 포함할 수 있다. 이 온도 제어 시스템은 열 처리 장치(430)의 일부일 수 있다. 상기 기판 홀더(420)는 전력원 및 온도 제어기에 연결된 기판 홀더(420) 내에 삽입된 하나 이상의 전도성 가열 요소를 포함할 수 있다. 예를 들면, 각 가열 요소는 전력을 공급하도록 구성된 전력원에 연결된 저항성 가열 요소를 포함할 수 있다. 상기 기판 홀더(420)는, 하나 이상의 방사 가열 요소를 선택적으로 포함할 수 있다. 상기 기판(425)의 온도는, 예컨대 약 20℃ 내지 약 500℃일 수 있고, 바람직하게는 이 온도는 약 200℃ 내지 약 400℃ 일 수도 있다.
또한, 상기 기판 홀더(420)는 기판(425)을 클램프하도록 구성될 수도 있고, 그렇지 않을 수 있다. 예를 들면, 상기 기판 홀더(420)는 기판(425)을 기계적 또는 전자적으로 클램프하도록 구성될 수도 있다.
도 3을 다시 참고하여, 상기 경화 시스템(400)은 상기 경화 챔버(410)에 연결되며 경화 챔버(410)에 퍼지 가스를 도입하도록 구성된 가스 주입 시스템(450)을 더 포함할 수 있다. 상기 퍼지 가스는, 예를 들면 희가스 또는 질소와 같은 비활성 가스를 포함할 수 있다. 대안적으로, 상기 퍼지 가스는, 다른 가스, 예컨대 H2, NH3, CxHy 또는 이들의 임의 조합을 포함할 수 있다. 또한, 상기 경화 시스템(400)은 상기 경화 챔버(410)에 연결되며 그 경화 챔버(410)를 배기하도록 구성된 진공 펌핑 시스템(455)을 더 포함할 수 있다. 경화 공정 동안, 기판(425)은 진공 상태로 또는 비진공 상태로 퍼지 가스 환경에 영향을 받을 수 있다.
또한, 상기 경화 시스템(400)에는 건조 챔버(410), 기판 홀더(420), 열 처리 장치(430), IR 방사원(440), UV 방사원(445), 가스 주입 시스템(450), 및 진공 펌핑 시스템(455)에 연결된 제어기(460)를 포함할 수 있다. 제어기(460)는, 마이크로프로세서, 메모리, 및 상기 경화 시스템(400)으로부터의 출력을 모니터링할 뿐 아니라, 상기 경화 시스템(400)에 입력을 전달하고 활성화시키는 데 충분한 제어 전압을 발생시킬 수 있는 디지털 I/O 포트를 포함한다. 상기 메모리에 저장된 프로그램은 저장된 공정 방법에 따라 상기 경화 시스템(400)과 상호 작용하는 데 사용된다. 상기 제어기(460)는 임의 수의 처리 요소들(410, 420, 430, 440, 445, 450, 또는 455)를 구성하도록 사용될 수 있고, 이 제어기(460)는 처리 요소로부터의 데이터를 수집하고, 제공하며, 처리하고, 저장하며, 디스플레이할 수 있다. 상기 제어기(460)는 하나 이상의 처리 요소를 제어하기 위한 다수의 애플리케이션을 포함할 수 있다. 예를 들면, 상기 제어기(460)는, 사용자가 하나 이상의 처리 요소를 모니터링 및/또는 제어할 수 있게 하는 인터페이스를 사용하기 쉽게 제공할 수 있는 그래픽 유저 인터페이스(GUI) 요소(도시되지 않음)를 포함할 수 있다.
상기 제어기(360 및 460)는 DELL PRECISION WORKSTATION 610TM 로서 실행될 수도 있다. 상기 제어기(360 및 460)는 또한 범용 컴퓨터, 프로세서, 디지털 신호 프로세서 등으로서 실행될 수도 있는데, 이는, 기판 처리 장치가, 컴퓨터 판독 가능한 매체에 포함된 하나 이상의 명령의 하나 이상의 시퀀스를 실행하는 상기 제어기(360 및 460)에 응답하여 본 발명의 처리 단계의 일부 혹은 전체를 수행하도록 한다. 본 발명의 교훈에 따라 프로그램된 명령을 유지하고, 데이터 구조, 테이블, 기록, 또는 다른 데이터를 포함하기 위한 컴퓨터 판독 가능한 매체 또는 메모리는 여기서 설명하였다. 컴퓨터 판독 가능한 매체의 예에는, 컴팩트 디스크, 하드 디스크, 플로피 디스크, 테이프, 자기 광학 디스크, PROMs(EPROM, EEPROM, 플래시 EPROM), DRAM, SRAM, SDRAM, 또는 임의의 다른 자기적 매체, 컴팩트 디스크(예, CD-ROM) 또는 임의의 다른 광학 매체, 펀치 카드, 페이퍼 테이프, 구멍 패턴을 갖는 다른 물리적 매체, 캐리어파(후술함), 또는 컴퓨터가 판독할 수 있는 임의의 다른 매체가 있다.
상기 제어기(360 및 460)는 상기 건조 시스템(300) 및 경화 시스템(400)에 관해 국부적으로 위치될 수도 있고, 또는 인터넷 또는 인트라넷을 통하여 상기 건조 시스템(300) 및 경화 시스템(400)에 관해 떨어져 위치될 수도 있다. 따라서, 상기 제어기(360 및 460)는 직접 접속, 인트라넷, 및 인터넷 중 적어도 하나를 사용하여 상기 건조 시스템(300) 및 경화 시스템(400)과 데이터를 교환할 수 있다. 상기 제어기(360 및 460)는 고객 측(즉, 장치 제조자 등)에서 인트라넷에 연결될 수도 있고, 또는 벤더 측(즉, 장비 제조업자)에서 인트라넷에 연결될 수도 있다. 또한, 다른 컴퓨터(즉, 제어기, 서버 등)가 집적 접속, 인트라넷, 및 인터넷 중 적 어도 하나를 통하여 데이터를 교환하도록 제어기(360 및 460)에 액세스할 수 있다.
이제 도 4를 참조하여, 다른 실시예에 따른, 기판 상의 유전체 막을 처리하는 방법이 설명되고 있다. 본 방법은, 제 1 처리 시스템에서 기판 상의 유전체 막을 건조시키는 것으로 510에서 시작하는 흐름도(500)를 포함한다. 상기 제 1 처리 시스템은, 유전체 막 내부의 하나 이상의 오염물, 예컨대 수분, 용매, 포로겐, 또는 이후의 경화 공정을 방해할 수도 있는 임의의 다른 오염물을 제거하거나 부분 제거하도록 구성된 건조 시스템을 포함한다.
520에서는, 제 2 처리 시스템에서 유전체 막이 경화된다. 본 제 2 처리 시스템은, 예컨대 유전체 막의 기계적 특성을 개선시키기 위하여, 유전체 막 내부에 교차 결합을 발생시키거나 부분 발생시킴으로써 유전체 막을 경화하도록 구성된 경화 시스템을 포함한다. 건조 공정 이후에, 기판은, 오염물을 최소화하기 위하여 진공 상태 하에서 제 1 처리 시스템으로부터 제 2 처리 시스템으로 전달될 수 있다. 여기서, 기판은 UV 방사 및 IR 방사에 노출된다. 또한, 건조 및 경화 공정 이후에, 유전체 막은 경화된 유전체 막을 변경하도록 구성된 후 처리 시스템에서 선택적으로 후 처리될 수도 있다. 예를 들면, 후 처리는, 후속의 막에 대한 부착성을 촉진시키거나 소수성을 개선시키기 위해서, 유전체 막 상에 다른 막을 스핀 코팅하거나 기상 증착하는 것을 포함할 수 있다. 대안적으로, 예를 들면, 후 처리 시스템에서 이온으로 상기 유전체 막을 가볍게 충돌시킴으로써 부착성 촉진이 달성될 수도 있다. 본 발명에 적합할 수 있는 이러한 하나의 후 처리는, "Method of improving adhesion between thin films" 이 발명의 명칭인 미국 특허 NO 5,714,437 에 설명되어 있으며, 그 전체 내용이 여기서 참조용으로 사용되었다.
본 발명의 특정한 예시적인 실시예만이 상기에 상세히 설명되었지만, 당업자는, 본 발명의 신규한 교훈과 이점으로부터 실질적으로 벗어나지 않고 많은 수정이 예시적인 실시예에서 가능하다는 것을 용이하게 이해할 것이다. 따라서, 이러한 모든 변경은 본 발명의 범위 내에 포함되고자 한다.

Claims (29)

  1. 기판 상의 유전체 막을 처리하기 위한 처리 시스템에 있어서,
    상기 유전체 막 내의 혹은 그 상의 오염물의 양을 감소시키기 위해 건조 공정을 수행하도록 구성된 건조 시스템;
    상기 건조 시스템에 연결되며 경화 공정을 수행하도록 구성된 경화 시스템; 및
    상기 건조 시스템 및 상기 경화 시스템에 연결되며, 진공 상태 하에서 상기 건조 시스템과 상기 경화 시스템 간에 상기 기판을 교환하도록 구성된 전달 시스템
    을 포함하고,
    상기 경화 시스템은,
    상기 유전체 막을 자외(UV) 방사에 노출시키도록 구성된 UV 방사원; 및
    상기 유전체 막을 적외(IR) 방사에 노출시키도록 구성된 IR 방사원
    을 포함하는 것인 기판 상의 유전체 막을 처리하기 위한 처리 시스템.
  2. 제 1 항에 있어서, 상기 IR 방사원은 약 1 미크론 내지 약 25 미크론을 범위로 하는 IR 주파대원을 포함하는 것인 처리 시스템.
  3. 제 1 항에 있어서, 상기 IR 방사원은 약 8 미크론 내지 약 14 미크론을 범위로 하는 IR 주파대원을 포함하는 것인 처리 시스템.
  4. 제 1 항에 있어서, 상기 UV 방사원은 약 100 나노미터 내지 약 600 나노미터를 범위로 하는 UV 주파대원을 포함하는 것인 처리 시스템.
  5. 제 1 항에 있어서, 상기 UV 방사원은 약 200 나노미터 내지 약 400 나노미터를 범위로 하는 UV 주파대원을 포함하는 것인 처리 시스템.
  6. 제 1 항에 있어서, 상기 IR 방사원은 광대역 방사원, 또는 협대역 방사원, 또는 이들의 조합을 포함하는 것인 처리 시스템.
  7. 제 1 항에 있어서, 상기 IR 방사원은 하나 이상의 IR 램프, 또는 하나 이상의 IR 레이저, 또는 이들의 조합을 포함하는 것인 처리 시스템.
  8. 제 1 항에 있어서, 상기 UV 방사원은 광대역 방사원, 또는 협대역 방사원, 또는 이들의 조합을 포함하는 것인 처리 시스템.
  9. 제 1 항에 있어서, 상기 UV 방사원은 하나 이상의 UV 램프, 또는 하나 이상의 UV 레이저, 또는 이들의 조합을 포함하는 것인 처리 시스템.
  10. 제 1 항에 있어서, 상기 건조 시스템은,
    상기 건조 공정을 용이하게 하도록 구성된 건조 챔버;
    상기 건조 챔버에 연결되며 상기 건조 챔버 내에 상기 기판을 지지하도록 구성된 기판 홀더; 및
    상기 건조 챔버에 연결되며 상기 기판 상의 상기 유전체 막을 건조시키도록 구성된 열 처리 장치, 또는 마이크로파 처리 장치, 또는 이들 모두
    를 포함하는 것인 처리 시스템.
  11. 제 10 항에 있어서, 상기 열 처리 장치는 상기 기판 홀더에 연결된 온도 제어 요소를 포함하는 것인 처리 시스템.
  12. 제 11 항에 있어서, 상기 온도 제어 요소는 저항성 가열 요소를 포함하는 것인 처리 시스템.
  13. 제 10 항에 있어서, 상기 열 처리 장치는 약 200℃ 내지 약 400℃ 까지 상기 기판의 온도를 높이도록 구성되는 것인 처리 시스템.
  14. 제 10 항에 있어서, 상기 마이크로파 처리 장치는 상기 건조 챔버에 연결된 가변 주파수 마이크로파원을 포함하는 것인 처리 시스템.
  15. 제 10 항에 있어서, 상기 건조 챔버는 상기 건조 챔버에 퍼지 가스를 공급하 도록 구성된 가스 주입 시스템을 포함하는 것인 처리 시스템.
  16. 제 15 항에 있어서, 상기 가스 주입 시스템은 상기 건조 챔버에 희가스 또는 질소를 공급하도록 구성되는 것인 특징으로 하는 처리 시스템.
  17. 제 1 항에 있어서, 상기 경화 시스템은,
    상기 경화 공정을 용이하게 하도록 구성된 경화 챔버;
    상기 경화 챔버에 연결되며 상기 경화 챔버 내에 상기 기판을 지지하도록 구성된 기판 홀더; 및
    상기 경화 챔버에 연결되며 상기 기판 상의 상기 유전체 막을 가열하도록 구성된 온도 제어 시스템
    을 더 포함하는 것인 처리 시스템.
  18. 제 17 항에 있어서, 상기 온도 제어 시스템은 상기 기판 홀더에 연결된 온도 제어 요소를 포함하는 것인 처리 시스템.
  19. 제 18 항에 있어서, 상기 온도 제어 요소는 저항성 가열 요소를 포함하는 것인 처리 시스템.
  20. 제 17 항에 있어서, 상기 온도 제어 시스템은 약 200℃ 내지 약 400℃ 까지 상기 기판의 온도를 높이도록 구성되는 것인 처리 시스템.
  21. 제 1 항에 있어서, 상기 전달 시스템에 연결되며 상기 경화 공정 후에 상기 유전체 막을 처리하도록 구성된 후 처리 시스템을 더 포함하는 처리 시스템.
  22. 제 21 항에 있어서, 상기 후 처리 시스템은, 에칭 시스템, 증착 시스템, 기상 증착 시스템, 스핀-온 증착 시스템, 진공 처리 시스템, 플라즈마 처리 시스템, 클리닝 시스템, 또는 열 처리 시스템 중 하나 이상을 포함하는 것인 처리 시스템.
  23. 기판 상의 유전체 막을 처리하는 방법에 있어서,
    건조 시스템 내에 상기 기판을 배치하는 단계;
    상기 유전체 막 상의 또는 내부의 오염물을 제거하거나 부분 제거하기 위해서 건조 공정에 따라 상기 유전체 막을 건조시키는 단계;
    전달 동안 진공 상태를 유지하면서, 상기 기판을 상기 건조 시스템으로부터 경화 시스템으로 전달시키는 단계; 및
    상기 유전체 막을 UV 방사에 노출시키고,
    상기 유전체 막을 IR 방사에 노출시킴으로써
    상기 유전체 막을 경화시키는 단계
    를 포함하는 기판 상의 유전체 막을 처리하는 방법.
  24. 제 23 항에 있어서, 상기 유전체 막을 UV 방사에 노출시키는 상기 단계는, 상기 유전체 막을 하나 이상의 UV 램프, 또는 하나 이상의 UV 레이저, 또는 모두로부터의 UV 방사에 노출시키는 단계를 포함하는 것인 방법.
  25. 제 23 항에 있어서, 상기 유전체 막을 IR 방사에 노출시키는 상기 단계는, 상기 유전체 막을 하나 이상의 IR 램프, 또는 하나 이상의 IR 레이저, 또는 모두로부터의 IR 방사에 노출시키는 단계를 포함하는 것인 방법.
  26. 제 23 항에 있어서, 상기 유전체 막 상에 다른 막을 증착하는 것, 상기 유전체 막을 세정하는 것, 또는 상기 유전체 막을 플라즈마에 노출시키는 것 중 하나 이상을 수행함으로써 상기 경화 후에 상기 유전체 막을 처리하는 단계를 더 포함하는 것인 방법.
  27. 제 23 항에 있어서, 상기 배치 단계, 상기 건조 단계, 상기 전달 단계 및 상기 경화 단계 중 적어도 하나는,
    저 유전 상수(low-k) 유전체 막을 처리하는 단계
    를 포함하는 것인 방법.
  28. 컴퓨터 시스템 상에서의 실행을 위한 프로그램 명령을 포함하는 컴퓨터 판독 가능한 매체로서, 상기 컴퓨터 시스템에 의하여 실행될 때, 상기 컴퓨터 시스템이,
    건조 시스템 내에 기판을 배치하는 단계;
    유전체 막 상의 또는 내부의 오염물을 제거하거나 부분 제거하기 위해서 건조 공정에 따라 상기 유전체 막을 건조시키는 단계;
    전달 동안 진공 상태를 유지하면서, 상기 기판을 상기 건조 시스템으로부터 경화 시스템으로 전달시키는 단계; 및
    상기 유전체 막을 UV 방사에 노출시키고,
    상기 유전체 막을 IR 방사에 노출시킴으로써
    상기 유전체 막을 경화시키는 단계
    를 수행하도록 하는 것인 컴퓨터 판독 가능한 매체.
  29. 제 28 항에 있어서, 상기 프로그램 명령은, 상기 배치 단계, 상기 건조 단계, 상기 전달 단계 및 상기 경화 단계 중 적어도 한 단계에서, 저 유전 상수(low-k) 유전체 막을 처리하는 단계
    를 상기 컴퓨터 시스템이 수행하도록 하는 것인 컴퓨터 판독 가능한 매체.
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