專利名稱：基板的處理方法、電子器件的制造方法和程序的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及基板的處理方法、電子器件的制造方法和程序，特別涉及在表面上形成低介電常數(shù)絕緣膜的電子器件的制造方法。
背景技術(shù)：
在從硅晶片(以下簡(jiǎn)稱為“晶片”)制造電子器件的電子器件的制造方法中，依次反復(fù)實(shí)行下述工序在晶片表面上形成導(dǎo)電膜或絕緣膜的CVD(化學(xué)氣相沉積，Chemical Vapor Deposition)等成膜工序；在成膜了的導(dǎo)電膜或絕緣膜上形成所希望的圖形的光致抗蝕劑層的平版印刷工序；以及把光致抗蝕劑層用作掩模后由等離子體把導(dǎo)電膜成形為柵極電極、或在絕緣膜上成形配線槽或接觸孔的蝕刻工序。
因此，利用上述電子器件的制造方法所制造的電子器件，具有絕緣膜配置于作為電極或配線的導(dǎo)電膜之間的構(gòu)成。通常，把這種絕緣膜稱為層間絕緣膜。
近年來(lái)，要求在電子器件中實(shí)現(xiàn)更高度的集成度，與此相對(duì)應(yīng)，配線槽的要求加工尺寸變得更小，鄰接的配線彼此的要求間隔變得也變得更窄。如果配線槽的加工尺寸變小、配線間隔變窄，則配線的寄生電阻R和寄生電容C增大，發(fā)生起因于這些的配線延遲(RC延遲)而傳過(guò)配線的信號(hào)的傳遞速度降低。因?yàn)榕渚€延遲隨著寄生電阻R或寄生電容C的增大而增大，故為了消除配線延遲而需要降低寄生電阻R或寄生電容C。
這里，作為降低寄生電容C的方法而言，降低層間絕緣膜的相對(duì)介電常數(shù)是有效的，因此，開(kāi)發(fā)了各種低相對(duì)介電常數(shù)(Low-κ)的層間絕緣膜。
一般來(lái)說(shuō)，雖然作為層間絕緣膜的材料使用SiO2。作為降低該SiO2的相對(duì)介電常數(shù)的方法，在SiO2中摻雜氟的方法是公知的，但因?yàn)樗鶕诫s的氟具有從SiO2中游離的傾向，故目前開(kāi)發(fā)了代替氟而摻雜碳的SiOC系的低介電常數(shù)層間絕緣膜材料或有機(jī)聚合物系的涂布型低介電常數(shù)層間絕緣膜材料，例如“SiLK(注冊(cè)商標(biāo)，ザ·ダウ·ケミカル·カンパニ一)”等。這里，把3.0以下的相對(duì)介電常數(shù)稱為低介電常數(shù)。此外，用于低介電常數(shù)層間絕緣膜的代表性的材料示于以下的表1中。


然而，在SiOC系的低介電常數(shù)層間絕緣膜或有機(jī)聚合物系的涂布型低介電常數(shù)層間絕緣膜中，通過(guò)在層間絕緣膜上成形配線槽等的反應(yīng)性離子蝕刻(Reactive Ion Etching)工序和去除在層間絕緣膜上所形成的光致抗蝕劑層的研磨工序等的等離子體處理，在其露出的表面上形成碳濃度低的表面損傷層(破壞層)(例如，參照D.Shamiryan，“具有不同性質(zhì)的SiCOH Low-κ膜與蝕刻等離子體和凈化等離子體的相互作用的比較研究”，日本真空學(xué)技術(shù)，B20(5)，美國(guó)真空學(xué)會(huì)，2002年9月，第1928頁(yè)(D.Shamiryan，“Comparative study of SiOCH low-kfilms with varied porosity interacting with etching and cleaning plasma”，J.Vac.Sci.Technol.B20(5)，American Vacuum Society，2002年9月，p.1928))。該表面損傷層具有類似SiO2(純氧化物，native oxide)的特性，在作為下道工序所實(shí)行的使用藥液(HF或NH4F)的濕蝕刻工序中容易溶解，此外，在熱處理工序中引起體積收縮，故需要實(shí)行不發(fā)生表面損傷層的蝕刻工序或研磨工序，或者在用導(dǎo)電膜等覆蓋所發(fā)生的表面損傷層之前去除該表面損傷層。
作為不發(fā)生表面損傷層的研磨工序來(lái)說(shuō)，代替O2(氧)等離子體而使用H2O(水)等離子體的工序是公知的(例如，參照依田，“高性能配線技術(shù)”，東芝レビュ一Vol.59No.8，2004年，p.18)，作為表面損傷層的去除方法而言，使用有機(jī)系溶劑和NH4F的藥液處理的去除方法(例如，參照特開(kāi)2002-303993號(hào)公報(bào))是公知的。
但是，在使用等離子體的工序中，因?yàn)樵诟叨鹊募啥鹊碾娮悠骷杏傻入x子體賦予高能量，故存在著損傷微細(xì)的配線的危險(xiǎn)。
因此，雖然最好是用不使用等離子體的藥液處理的表面損傷層去除方法，但是在藥液處理中，表面損傷層接觸于藥液期間，因?yàn)楸砻鎿p傷層被連續(xù)去除，故表面損傷層的去除量的控制是困難的，而且因藥液中的水成分，在表面損傷層去除后的低介電常數(shù)層間絕緣膜的表面上排列著OH基(氫氧基)而使該表面成為親水性，其結(jié)果是，存在著因吸濕而配線可靠性降低這樣的問(wèn)題。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種可以容易地進(jìn)行表面損傷層的去除量的控制、同時(shí)可以防止配線可靠性降低的基板的處理方法、電子器件的制造方法以及程序。
為了實(shí)現(xiàn)上述目的，根據(jù)本發(fā)明的第1方式，提供本發(fā)明第1方面。
根據(jù)該方式，碳濃度降低的表面損傷層在規(guī)定的壓力下暴露于含有氨和氟化氫的混合氣體的氣氛中，暴露于該混合氣體的氣氛中的表面損傷層被加熱到規(guī)定的溫度。如果碳濃度降低的表面損傷層在規(guī)定的壓力下暴露于含有氨和氟化氫的混合氣體的氣氛中，則生成基于表面損傷層和混合氣體的生成物，如果暴露于上述混合氣體氣氛中的表面損傷層被加熱到規(guī)定的溫度，則上述所生成的生成物被加熱而氣化。也就是說(shuō)，可以不用藥液而去除表面損傷層。此外，生成物的生成量可以通過(guò)混合氣體的參數(shù)來(lái)控制。因此，可以容易地進(jìn)行表面損傷層的去除量的控制，同時(shí)，可以防止配線可靠性的降低。
優(yōu)選是本發(fā)明第2方面。
根據(jù)上述處理方法，由于對(duì)基板實(shí)施無(wú)等離子體的蝕刻處理，所以在由基板所制造的電子器件中，因?yàn)殡姾刹恍罘e于柵極電極，故可以防止柵極氧化膜的劣化或破壞，因?yàn)槟芰苛Ｗ硬徽丈溆陔娮悠骷?元件)，故可以防止在半導(dǎo)體中沖擊損傷(結(jié)晶缺陷)的發(fā)生，而且，因?yàn)椴粫?huì)引起起因于等離子體的不可預(yù)料的化學(xué)反應(yīng)，故可以防止雜質(zhì)的發(fā)生，由此，可以防止對(duì)基板實(shí)施處理的處理室被污染。
優(yōu)選是本發(fā)明第3方面。
根據(jù)上述處理方法，可以抑制基板表面的物性變化，因此能夠可靠地防止配線可靠性的降低。
更優(yōu)選是本發(fā)明第4方面。
根據(jù)上述處理方法，由于混合氣體中的氟化氫相對(duì)于氨的體積流量比為1～1/2，上述規(guī)定的壓力為6.7×10-2～4.0Pa，所以可以促進(jìn)生成物的生成，因此可以確實(shí)地去除表面損傷層。
優(yōu)選是本發(fā)明第5方面。
根據(jù)上述處理方法，由于規(guī)定的溫度為80～200℃，所以可以促進(jìn)生成物的氣化，因此可以確實(shí)地去除表面損傷層。
優(yōu)選是本發(fā)明第6方面。
根據(jù)上述處理方法，由于具有表面損傷層的低介電常數(shù)絕緣膜的形狀被測(cè)定，根據(jù)該所測(cè)定的形狀至少?zèng)Q定混合氣體中的氟化氫相對(duì)于氨的體積流量比、以及上述規(guī)定的壓力的至少一項(xiàng)，所以可以正確地進(jìn)行表面損傷層的去除量的控制，因此可以提高基板的表面處理的效率。
為了實(shí)現(xiàn)上述目的，根據(jù)本發(fā)明的第2方式，提供本發(fā)明第7方面。
根據(jù)上述處理方法，掩模膜的表面損傷層在規(guī)定的壓力下暴露于含有氨和氟化氫的混合氣體的氣氛中，暴露于混合氣體氣氛中的表面損傷層被加熱到規(guī)定的溫度。如果碳濃度降低的表面損傷層在規(guī)定的壓力下暴露于含有氨和氟化氫的混合氣體的氣氛中，則生成基于表面損傷層和混合氣體的生成物，如果暴露于上述混合氣體氣氛中的表面損傷層被加熱到規(guī)定的溫度，則上述所生成的生成物被加熱而氣化。也就是說(shuō)，可以不用藥液而去除表面損傷層。此外，生成物的生成量可以由混合氣體的參數(shù)進(jìn)行控制。因此，可以容易地進(jìn)行表面損傷層的去除量的控制，同時(shí)，可以防止配線可靠性的降低。
為了實(shí)現(xiàn)上述目的，根據(jù)本發(fā)明的第3方式，提供本發(fā)明第8方面。
根據(jù)上述制造方法，在低介電常數(shù)絕緣膜中的連接孔的加工成形中，由起因于等離子體而發(fā)生的碳濃度降低的表面損傷層所覆蓋的連接孔的表面，在規(guī)定的壓力下暴露于含有氨和氟化氫的混合氣體的氣氛中，暴露于該混合氣體氣氛中的連接孔的表面被加熱到規(guī)定的溫度。如果碳濃度降低的表面損傷層在規(guī)定的壓力下暴露于含有氨和氟化氫的混合氣體的氣氛中，則生成基于表面損傷層和混合氣體的生成物，如果暴露于上述混合氣體氣氛中的表面損傷層被加熱到規(guī)定的溫度，則上述所生成的生成物被加熱而氣化。也就是說(shuō)，可以不用藥液而去除連接孔的表面上的表面損傷層。此外，生成物的生成量可以由混合氣體的參數(shù)進(jìn)行控制。因此，可以容易地進(jìn)行連接孔的表面上的表面損傷層的去除量的控制，同時(shí)，可以防止配線可靠性的降低。
為了實(shí)現(xiàn)上述目的，根據(jù)本發(fā)明的第4方式，提供本發(fā)明第9方面。
根據(jù)上述制造方法，在層間絕緣膜的配線槽的加工成形中，由起因于等離子體而發(fā)生的碳濃度降低的表面損傷層所覆蓋的低介電常數(shù)絕緣膜的配線槽的表面，在規(guī)定的壓力下暴露于含有氨和氟化氫的混合氣體的氣氛中，暴露于該混合氣體氣氛中的配線槽的表面被加熱到規(guī)定的溫度。如果碳濃度降低的表面損傷層在規(guī)定的壓力下暴露于含有氨和氟化氫的混合氣體的氣氛中，則生成基于表面損傷層和混合氣體的生成物，如果暴露于上述混合氣體氣氛中的表面損傷層被加熱到規(guī)定的溫度，則上述所生成的生成物被加熱而氣化。也就是說(shuō)，可以不用藥液而去除低介電常數(shù)絕緣膜的配線槽的表面上的表面損傷層。此外，生成物的生成量可以由混合氣體的參數(shù)進(jìn)行控制。因此，可以容易地進(jìn)行低介電常數(shù)絕緣膜的配線槽表面上的表面損傷層的去除量的控制，同時(shí)，可以防止配線可靠性的降低。
優(yōu)選是本發(fā)明第10方面。
根據(jù)上述制造方法，在去除在其它絕緣膜上所形成的光致抗蝕劑層之際，光致抗蝕劑層在規(guī)定的壓力下暴露于含有氨和氟化氫的混合氣體的氣氛中，暴露于該混合氣體氣氛中的光致抗蝕劑層被加熱到規(guī)定的溫度。由此，可以不用藥液而去除光致抗蝕劑層。此外，因?yàn)楣庵驴刮g劑層的去除量可以由混合氣體的參數(shù)來(lái)控制，故可以防止光致抗蝕劑層的殘?jiān)陌l(fā)生和光致抗蝕劑層的下層的不必要的蝕刻。
為了實(shí)現(xiàn)上述目的，根據(jù)本發(fā)明的第5方式，提供本發(fā)明第11方面。
根據(jù)上述制造方法，在低介電常數(shù)絕緣膜中的連接孔的加工成形中，由起因于等離子體而發(fā)生的碳濃度降低的表面損傷層所覆蓋的連接孔的表面，在規(guī)定的壓力下暴露于含有氨和氟化氫的混合氣體的氣氛中，暴露于該混合氣體氣氛中的連接孔的表面被加熱到規(guī)定的溫度。如果碳濃度降低的表面損傷層在規(guī)定的壓力下暴露于含有氨和氟化氫的混合氣體的氣氛中，則生成基于表面損傷層和混合氣體的生成物，如果暴露于上述混合氣體氣氛中的表面損傷層被加熱到規(guī)定的溫度，則上述所生成的生成物被加熱而氣化。也就是說(shuō)，可以不用藥液而去除連接孔表面上的表面損傷層。此外，生成物的生成量可以由混合氣體的參數(shù)進(jìn)行控制。因此，可以容易地進(jìn)行連接孔表面上的表面損傷層的去除量的控制，同時(shí)，可以防止配線可靠性的降低。
為了實(shí)現(xiàn)上述目的，根據(jù)本發(fā)明的第6方式，提供本發(fā)明第12方面。
根據(jù)上述程序，可以收到與上述第1方式同樣的效果。
為了實(shí)現(xiàn)上述目的，根據(jù)本發(fā)明的第7方式，提供本發(fā)明第13方面。
根據(jù)上述程序，可以收到與上述第2方式同樣的效果。
為了實(shí)現(xiàn)上述目的，根據(jù)本發(fā)明的第8方式，提供本發(fā)明第14方面。
根據(jù)上述程序，可以收到與上述第3方式同樣的效果。
為了實(shí)現(xiàn)上述目的，根據(jù)本發(fā)明的第9方式，提供本發(fā)明第15方面。
根據(jù)上述程序，可以收到與上述第4方式同樣的效果。
為了實(shí)現(xiàn)上述目的，根據(jù)本發(fā)明的第10方式，提供本發(fā)明第16方面。
根據(jù)上述程序，可以收到與上述第5方式同樣的效果。
根據(jù)以下結(jié)合附圖的詳細(xì)描述，本發(fā)明的以上及其它目的、特征、和優(yōu)點(diǎn)將變得更加清楚。


圖1是表示適用本發(fā)明實(shí)施方式的基板處理方法的基板處理裝置的概略構(gòu)成的俯視圖。
圖2(A)、(B)是圖1中的第二處理單元的剖面圖，圖2(A)是沿圖1中的線II-II的剖面圖，圖2(B)是圖2(A)中的A部的放大圖。
圖3是表示圖1中的第二處理艙的概略構(gòu)成的立體圖。
圖4是表示圖3中的第二負(fù)載鎖定單元的單元驅(qū)動(dòng)用干燥空氣供給系統(tǒng)的概略構(gòu)成的圖。
圖5是表示圖1的基板處理裝置中的系統(tǒng)控制器的概略構(gòu)成的圖。
圖6(A)～(F)是表示本發(fā)明實(shí)施方式的電子器件的制造方法的工序圖。
圖7(A)～(J)是表示本實(shí)施方式的電子器件的制造方法的第一變形例的工序圖。
圖8(A)～(I)是表示本實(shí)施方式的電子器件的制造方法的第二變形例的工序圖。
圖9(A)～(H)是表示本實(shí)施方式的電子器件的制造方法的第三變形例的工序圖。
圖10是表示適用本實(shí)施方式的基板處理方法的基板處理裝置的第一變形例的概略構(gòu)成的俯視圖。
圖11是表示適用本實(shí)施方式的基板處理方法的基板處理裝置的第二變形例的概略構(gòu)成的俯視圖。
具體實(shí)施例方式
下面，就本發(fā)明的實(shí)施方式參照附圖進(jìn)行說(shuō)明。
首先，就本實(shí)施方式的基板的處理方法進(jìn)行說(shuō)明。
圖1是表示適用本實(shí)施方式的基板處理方法的基板處理裝置的概略構(gòu)成的俯視圖。
在圖1中，基板處理裝置10包括對(duì)電子器件用的晶片(以下簡(jiǎn)稱為“晶片”)(基板)W實(shí)施反應(yīng)性離子蝕刻(以下稱為“RIE”)處理的第一處理艙11；與該第一處理艙11平行地配置、并對(duì)在第一處理艙11中實(shí)施了RIE處理的晶片W實(shí)施后述的COR(化學(xué)氧化物去除處理，Chemical Oxide Removal)處理和PHT(后熱處理，Post HeatTreatment)處理的第二處理艙12；以及分別連接第一處理艙11和第二處理艙12的矩形狀的作為共同搬送室的裝載單元13。
在裝載單元13上，除了上述第一處理艙11和第二處理艙12之外，還連接有下述的構(gòu)件分別載置著作為收存25張晶片W的容器的晶片傳送盒(前面敞開(kāi)統(tǒng)一晶片盒，F(xiàn)ront Opening Unified Pod)14的3個(gè)晶片傳送盒載置臺(tái)15；預(yù)校準(zhǔn)從晶片傳送盒14所搬出的晶片W的位置的定位器16；測(cè)量晶片W的表面狀態(tài)的第一和第二IMS(集成計(jì)量系統(tǒng)，Integrated Metrology System，Therma-Wave，Inc.)17、18。
第一處理艙11和第二處理艙12連接于裝載單元13的縱長(zhǎng)方向的側(cè)壁，并且隔著裝載單元13與3個(gè)晶片傳送盒載置臺(tái)15相對(duì)向地來(lái)配置，定位器16配置于裝載單元13的縱長(zhǎng)方向的一端，第一IMS 17配置于裝載單元13的縱長(zhǎng)方向的另一端，第二IMS 18與3個(gè)晶片傳送盒載置臺(tái)15并列地配置。
裝載單元13包括配置于內(nèi)部的搬送晶片W的SCARA型雙臂式的搬送臂機(jī)構(gòu)19；對(duì)應(yīng)于各晶片傳送盒載置臺(tái)15地配置于側(cè)壁的作為晶片W投入口的3個(gè)裝載口20。搬送臂機(jī)構(gòu)19從載置于晶片傳送盒載置臺(tái)15的晶片傳送盒14經(jīng)由裝載口20取出晶片W，把該取出的晶片W向第一處理艙11、第二處理艙12、定位器16、第一IMS 17或第二IMS 18搬出搬入。
第一IMS 17是光學(xué)系統(tǒng)的監(jiān)視器，具有載置所搬入的晶片W的載置臺(tái)21和指向載置于該載置臺(tái)21的晶片W的光學(xué)傳感器22，測(cè)定晶片W的表面形狀，例如，表面層的膜厚、以及配線槽或柵極電極的CD(臨界尺寸，Critical Dimension)值。第二IMS 18也是光學(xué)系統(tǒng)的監(jiān)視器，與第一IMS 17同樣，具有載置臺(tái)23和光學(xué)傳感器24，測(cè)量晶片W的表面上的顆粒數(shù)。
第一處理艙11包括作為對(duì)晶片W實(shí)施R1E處理的第一真空處理室的第一處理單元25；和內(nèi)藏把晶片W交接于該第一處理單元25的連桿型單拾取式的第一搬送臂26的第一負(fù)載鎖定單元27。
第一處理單元25包括圓筒狀的處理室容器(腔室)和配置于該腔室內(nèi)的上部電極和下部電極，該上部電極和下部電極之間的距離設(shè)定成用來(lái)對(duì)晶片W實(shí)施RIE處理的適當(dāng)?shù)拈g隔。此外，下部電極在其頂部具有通過(guò)庫(kù)侖力等夾緊晶片W的ESC 28。
在第一處理單元25中，把處理氣體導(dǎo)入到腔室內(nèi)部，通過(guò)在上部電極和下部電極間產(chǎn)生電場(chǎng)，使所導(dǎo)入的氣體等離子體化，產(chǎn)生離子和自由基，由該離子和自由基對(duì)晶片W實(shí)施RIE處理。
在第一處理艙11中，裝載單元13的內(nèi)部壓力維持成大氣壓力，另一方面，第一處理單元25的內(nèi)部壓力維持成真空。因此，第一負(fù)載鎖定單元27在與第一處理單元25連接的連接部具有真空閘閥29，并且在與裝載單元13連接的連接部具有大氣閘閥30，由此作為能夠調(diào)整其內(nèi)部壓力的真空預(yù)搬送室而構(gòu)成。
在第一負(fù)載鎖定單元27的內(nèi)部，在大致中央部設(shè)置第一搬送臂26，在該第一搬送臂26的第一處理單元25一側(cè)設(shè)置第一緩沖器31，在第一搬送臂26的裝載單元13一側(cè)設(shè)置第二緩沖器32。第一緩沖器31和第二緩沖器32配置于在第一搬送臂26的前端部上配置的支持晶片W的支持部(拾具)33移動(dòng)的移動(dòng)軌道上，通過(guò)使實(shí)施了RIE處理的晶片W暫時(shí)退讓到支持部33的軌道的上方，可以使未進(jìn)行RIE處理的晶片W與PIE處理完的晶片W在第一處理單元25中進(jìn)行平穩(wěn)的更換。
第二處理艙12包括作為對(duì)晶片W實(shí)施COR處理的第二真空處理室的第二處理單元34；經(jīng)由真空閘閥35連接于該第二處理單元34的作為對(duì)晶片W實(shí)施PHT處理的第三真空處理室的第三處理單元36；以及內(nèi)藏把晶片W交接于第二處理單元34和第三處理單元36的連桿型單拾取式的第二搬送臂37的第二負(fù)載鎖定單元49。
圖2(A)、(B)是圖1中的第二處理單元34的剖面圖，圖2(A)是沿圖1中的線II-II的剖面圖，圖2(B)是圖2(A)中的A部的放大圖。
在圖2(A)中，第二處理單元34包括圓筒狀的處理室容器(腔室)38；配置于該腔室38內(nèi)的作為晶片W的載置臺(tái)的ESC 39；配置于腔室38的上方的噴淋頭40；排出腔室38內(nèi)的氣體等的TMP(渦輪分子泵，Turbo Molecular Pump)41；以及配置于腔室38和TMP 41之間、控制腔室38內(nèi)的壓力的作為可變式蝶形閥的APC(自動(dòng)壓力控制，Automatic Pressure Control)閥42。
ESC 39具有在內(nèi)部施加有直流電壓的電極板(未圖示)，利用由直流電壓發(fā)生的庫(kù)侖力或約翰遜-拉貝克(Johnsen-Rahbek)力吸附保持晶片W。此外，ESC 39作為調(diào)溫機(jī)構(gòu)具有冷卻劑室(未圖示)。規(guī)定溫度的冷卻劑例如冷卻水或熱傳導(dǎo)液循環(huán)供給到該冷卻劑室，由該冷卻劑的溫度控制吸附保持于ESC 39上面的晶片W的處理溫度。而且，ESC 39具有把傳熱氣體(氦氣)普遍地供給到ESC 39的上面與晶片W的背面之間的傳熱氣體供給系統(tǒng)(未圖示)。傳熱氣體在COR處理期間，進(jìn)行由冷卻劑維持于所希望的指定溫度的ESC 39與晶片的熱交換，高效率地且均勻地冷卻晶片。
此外，ESC 39具有從其上面突出自如的作為提升銷的多個(gè)推動(dòng)銷56，這些推動(dòng)銷56在晶片W被吸附保持于ESC 39時(shí)收存于ESC 39，在把實(shí)施了COR處理的晶片W從腔室38搬出時(shí)，從ESC 39的上面突出而把晶片W向上方抬起。
噴淋頭40具有兩層結(jié)構(gòu)，在下層部43和上層部44的各自上具有第一緩沖室45和第二緩沖室46。第一緩沖室45和第二緩沖室46分別經(jīng)由氣體通氣孔47、48連通到腔室38內(nèi)。也就是說(shuō)，噴淋頭40由具有分別供給到第一緩沖室45和第二緩沖室46的氣體向腔室38內(nèi)導(dǎo)入的內(nèi)部通路的重疊成階層狀的2個(gè)板狀體(下層部43、上層部44)構(gòu)成。
在對(duì)晶片W實(shí)施COR處理之際，NH3(氨)氣從后述的氨氣供給管57供給到第一緩沖室45，該所供給的氨氣經(jīng)由氣體通氣孔47向腔室38內(nèi)供給，同時(shí)，HF(氟化氫)氣從后述的氟化氫氣供給管58供給到第二緩沖室46，該所供給的氟化氫氣經(jīng)由氣體通氣孔48向腔室38內(nèi)供給。
此外，噴淋頭40內(nèi)藏加熱器(未圖示)、例如加熱元件。該加熱元件，優(yōu)選是配置于上層部44上而控制第二緩沖室46內(nèi)的氟化氫氣的溫度。
此外，如圖2(B)中所示，氣體通氣孔47、48中的向腔室38內(nèi)開(kāi)口的開(kāi)口部形成為扇形展開(kāi)狀。由此，可以高效地向腔室38內(nèi)擴(kuò)散氨氣或氟化氫氣。而且，由于氣體通氣孔47、48的剖面呈中間細(xì)形狀，所以可以防止在腔室38中發(fā)生的沉積物向氣體通氣孔47、48進(jìn)而向第一緩沖室45或第二緩沖室46逆流的情形。再者，氣體通氣孔47、48也可以是螺旋狀的通氣孔。
該第二處理單元34，通過(guò)調(diào)整腔室38內(nèi)的壓力與氨氣和氟化氫氣的體積流量比而對(duì)晶片W實(shí)施COR處理。此外，因?yàn)樵摰诙幚韱卧?4設(shè)計(jì)成氨氣和氟化氫氣在腔室38內(nèi)開(kāi)始混合(后混合設(shè)計(jì))，故直至上述2種氣體導(dǎo)入到腔室38內(nèi)，防止該2種混合氣體混合的情形，防止氟化氫氣與氨氣在導(dǎo)入到腔室38內(nèi)之前進(jìn)行反應(yīng)的情形。
此外，在第二處理單元34中，腔室38的側(cè)壁內(nèi)藏加熱器(未圖示)、例如加熱元件，防止腔室38內(nèi)的氣氛溫度降低。由此，可以提高COR處理的再現(xiàn)性。此外，側(cè)壁內(nèi)的加熱元件通過(guò)控制側(cè)壁的溫度來(lái)防止在腔室38內(nèi)發(fā)生的副生成物附著于側(cè)壁內(nèi)側(cè)的情形。
返回到圖1，第三處理單元36包括框體狀的處理室容器(腔室)50配置于該腔室50內(nèi)的作為晶片W的載置臺(tái)的臺(tái)加熱器51；配置于該臺(tái)加熱器51的周圍、向上方抬起載置于臺(tái)加熱器51的晶片W的緩沖臂52；以及作為阻斷腔室內(nèi)及外部氣氛的開(kāi)閉自如的作為蓋的PHT腔室蓋(未圖示)。
臺(tái)加熱器51由在表面上形成有氧化皮膜的鋁構(gòu)成，由內(nèi)藏的電熱絲等把所載置的晶片W加熱到規(guī)定的溫度。具體地說(shuō)，臺(tái)加熱器51至少用1分鐘把所載置的晶片W加熱到100～200℃，優(yōu)選是直接加熱到約135℃。
在PHT腔室蓋上配置著硅橡膠制的片式加熱器。此外，在腔室50的側(cè)壁上內(nèi)藏筒式加熱器(未圖示)，該插裝式加熱器把腔室50的側(cè)壁的壁面溫度控制成25～80℃。由此，防止副生成物附著于腔室50的側(cè)壁，防止起因于附著的副生成物的顆粒的發(fā)生而延長(zhǎng)腔室50的凈化周期。再者，腔室50的外周由隔熱層覆蓋。
作為從上方加熱晶片W的加熱器，也可以替換上述片式加熱器，配備紫外線放射(UV radiation)加熱器。作為紫外線放射加熱器而言，包括放射出波長(zhǎng)為190～400nm的紫外線的紫外線燈等。
緩沖臂52通過(guò)使實(shí)施了COR處理的晶片W暫時(shí)避讓到第二搬送臂37中的支持部53的軌道的上方，使第二處理單元34或第三處理單元36中的晶片W可以進(jìn)行順利的更換。
該第三處理單元36，通過(guò)調(diào)整晶片W的溫度而對(duì)晶片W實(shí)施PHT處理。
第二負(fù)載鎖定單元49具有內(nèi)藏第二搬送臂37的框體狀的搬送室(腔室)70。此外，裝載單元13的內(nèi)部壓力維持成大氣壓力，另一方面，第二處理單元34和第三處理單元36的內(nèi)部壓力維持成真空。因此，第二負(fù)載鎖定單元49在與第三處理單元36連接的連接部具有真空閘閥54，同時(shí)，在與裝載單元13連接的連接部具有大氣門閥55，由此，作為能夠調(diào)整其內(nèi)部壓力的真空預(yù)搬送室來(lái)構(gòu)成。
圖3是表示圖1中的第二處理艙12的概略構(gòu)成的立體圖。
在圖3中，第二處理單元34包括向第一緩沖室45供給氨氣的氨氣供給管57；向第二緩沖室46供給氟化氫氣的氟化氫氣供給管58；測(cè)定腔室38內(nèi)的壓力的壓力計(jì)59；以及把冷卻劑供給到配置于ESC 39內(nèi)的冷卻系統(tǒng)的冷機(jī)單元60。
在氨氣供給管57上設(shè)有MFC(質(zhì)量流量控制器，Mass FlowController)(未圖示)，該MFC調(diào)整向第一緩沖室45供給的氨氣的流量，同時(shí)，在氟化氫氣供給管58上也設(shè)有MFC(未圖示)，該MFC調(diào)整向第二緩沖室46供給的氟化氫氣的流量。氨氣供給管57的MFC與氟化氫氣供給管58的MFC協(xié)調(diào)動(dòng)作，調(diào)整向腔室38所供給的氨氣與氟化氫氣的體積流量比。
此外，在第二處理單元34的下方，配置著連接于DP(干燥泵，Dry Pump)(未圖示)的第二處理單元排氣系統(tǒng)61。第二處理單元排氣系統(tǒng)61包括與配置于腔室38和APC閥42之間的排氣導(dǎo)管62連通的排氣管63和連接于TMP 41的下方(排氣側(cè))的排氣管64，排出腔室38內(nèi)的氣體等。再者，排氣管64在DP的面前連接于排氣管63。
第三處理單元36包括向腔室50供給氮?dú)?N2)的氮?dú)夤┙o管65；測(cè)定腔室50內(nèi)的壓力的壓力計(jì)66；以及排出腔室50內(nèi)的氮?dú)獾鹊牡谌幚韱卧艢庀到y(tǒng)67。
在氮?dú)夤┙o管65上設(shè)有MFC(未圖示)，該MFC調(diào)整向腔室50所供給的氮?dú)獾牧髁?。第三處理單元排氣系統(tǒng)67包括連通于腔室50并且連接于DP的主排氣管68；配置于該主排氣管68的中途的APC閥69；以及從主排氣管68避開(kāi)APC閥69而分支且在DP面前連接于主排氣管68的副排氣管68a。APC閥69控制腔室50內(nèi)的壓力。
第二負(fù)載鎖定單元49包括向腔室70供給氮?dú)獾牡獨(dú)夤┙o管71；測(cè)定腔室70內(nèi)的壓力的壓力計(jì)72；排出腔室70內(nèi)的氮?dú)獾鹊牡诙?fù)載鎖定單元排氣系統(tǒng)73；以及把腔室70內(nèi)向大氣開(kāi)放的大氣連通管74。
在氮?dú)夤┙o管71上設(shè)有MFC(未圖示)，該MFC調(diào)整向腔室70所供給的氮?dú)獾牧髁俊５诙?fù)載鎖定單元排氣系統(tǒng)73由1根排氣管構(gòu)成，該排氣管連通于腔室70，同時(shí)，在DP的面前連接于第三處理單元排氣系統(tǒng)67中的主排氣管68。此外，第二負(fù)載鎖定單元排氣系統(tǒng)73及大氣連通管74分別具有開(kāi)閉自如的排氣閥75和溢流閥76，該排氣閥75和溢流閥76協(xié)調(diào)動(dòng)作而把腔室70內(nèi)的壓力調(diào)整成從大氣壓力到所希望的真空度的任意壓力。
圖4是表示圖3中的第二負(fù)載鎖定單元49的單元驅(qū)動(dòng)用干燥空氣供給系統(tǒng)的概略構(gòu)成的圖。
在圖4中，作為第二負(fù)載鎖定單元49的單元驅(qū)動(dòng)用干燥空氣供給系統(tǒng)77的干燥空氣供給目的地而言，包括大氣門閥55所具有的滑動(dòng)門驅(qū)動(dòng)用的門閥缸、具有作為N2凈化單元的氮?dú)夤┙o管71的MFC、具有作為大氣開(kāi)放用的溢流單元的大氣連通管74的溢流閥76、具有作為抽真空單元的第二負(fù)載鎖定單元排氣系統(tǒng)73的排氣閥75、以及具有真空閘閥54的滑動(dòng)閘門驅(qū)動(dòng)用的閘閥缸。
單元驅(qū)動(dòng)用干燥空氣供給系統(tǒng)77包括第二處理艙12所具備的從主干燥空氣供給管78所分支的副干燥空氣供給管79；連接于副干燥空氣供給管79的第一電磁閥80和第二電磁閥81。
第一電磁閥80經(jīng)由干燥空氣供給管82、83、84、85分別連接于門閥缸、MFC、溢流閥76和閘閥缸，通過(guò)控制向這些的干燥空氣的供給量來(lái)控制各部的動(dòng)作。此外，第二電磁閥81經(jīng)由干燥空氣供給管86連接于排氣閥75，通過(guò)控制向排氣閥75的干燥空氣的供給量來(lái)控制排氣閥75的動(dòng)作。
再者，氮?dú)夤┙o管71中的MFC還連接于氮?dú)?N2)供給系統(tǒng)87。
此外，第二處理單元34或第三處理單元36也包括具有與上述第二負(fù)載鎖定單元49的單元驅(qū)動(dòng)用干燥空氣供給系統(tǒng)77同樣的構(gòu)成的單元驅(qū)動(dòng)用干燥空氣供給系統(tǒng)。
返回到圖1，基板處理裝置10包括控制第一處理艙11、第二處理艙12和裝載單元13的動(dòng)作的系統(tǒng)控制器；以及配置于裝載單元13的縱長(zhǎng)方向的一端的操作控制器88。
操作控制器88具有由例如LCD(液晶顯示器，Liquid CrystalDisplay)構(gòu)成的顯示部，該顯示部顯示基板處理裝置10的各構(gòu)成要素的動(dòng)作狀況。
此外，如圖5所示，系統(tǒng)控制器包括EC(設(shè)備控制器，EquipmentController)89；3個(gè)MC(模塊控制器，Module Controller)90、91、92；以及連接EC 89和各MC的切換集線器93。該系統(tǒng)控制器從EC經(jīng)由LAN(局域網(wǎng)，Local Area Network)170連接于作為管理設(shè)置有基板處理裝置10的整個(gè)工廠的制造工序的MES(制造執(zhí)行系統(tǒng)，Manufacturing Execution System)的PC 171。MES與系統(tǒng)控制器合作把與工廠中的工序有關(guān)的實(shí)時(shí)信息反饋到骨干業(yè)務(wù)系統(tǒng)(未圖示)，并且考慮整個(gè)工廠的負(fù)荷等進(jìn)行與工序有關(guān)的判斷。
EC 89是統(tǒng)管各MC而控制基板處理裝置10總體的動(dòng)作的主控制部(主機(jī)控制部)。此外，EC 89包括CPU、RAM、HDD等，在操作控制器88中由用戶等所指定的晶片W的處理方法，即，CPU根據(jù)對(duì)應(yīng)于制法的程序把控制信號(hào)發(fā)送到各MC，由此，控制第一處理艙11、第二處理艙12和裝載單元13的動(dòng)作。
切換集線器93根據(jù)來(lái)自EC 89的控制信號(hào)來(lái)切換作為EC 89的連接目的地的MC。
MC 90、91、92分別是控制第一處理艙11、第二處理艙12和裝載單元13的動(dòng)作的副控制部(從機(jī)控制部)。各MC由DIST(分配，Distribution)交換器96經(jīng)由GHOST網(wǎng)絡(luò)95分別連接于各I/O(輸入輸出)模塊97、98、99。GHOST網(wǎng)絡(luò)95是由搭載于MC所具有的MC交換器的所謂GHOST(通用高速最佳可縮放收發(fā)器，GeneralHigh-Speed Optimum Scalable Transceiver)的LSI所實(shí)現(xiàn)的網(wǎng)絡(luò)。在GHOST網(wǎng)絡(luò)95中，最大能夠連接31個(gè)I/O模塊，在GHOST網(wǎng)絡(luò)95中，MC相當(dāng)于主機(jī)，I/O模塊相當(dāng)于從機(jī)。
I/O模塊98由連接于第二處理艙12中的各構(gòu)成要素(以下稱為“終端器件”)的多個(gè)I/O部100構(gòu)成，進(jìn)行向各終端器件的控制信號(hào)和來(lái)自各終端器件的輸出信號(hào)的傳遞。在I/O模塊98中連接于I/O部100的終端器件中，包括例如第二處理單元34中的氨氣供給管57的MFC、氟化氫氣供給管58的MFC、壓力計(jì)59和APC閥42、第三處理單元36中的氮?dú)夤┙o管65的MFC、壓力計(jì)66、APC閥69、緩沖臂52及臺(tái)加熱器51、第二負(fù)載鎖定單元49中的氮?dú)夤┙o管71的MFC、壓力計(jì)72和第二搬送臂37、以及單元驅(qū)動(dòng)用干燥空氣供給系統(tǒng)77中的第一電磁閥80和第二電磁閥81等。
再者，I/O模塊97、99具有與I/O模塊98同樣的構(gòu)成，對(duì)應(yīng)于第一處理艙11的MC 90及I/O模塊97的聯(lián)接關(guān)系、以及對(duì)應(yīng)于裝載單元13的MC 92及I/O模塊99的聯(lián)接關(guān)系也是與上述MC 91及I/O模塊98的聯(lián)接關(guān)系同樣的構(gòu)成，故省略這些的說(shuō)明。
此外，各HOST網(wǎng)絡(luò)95上還連接著控制I/O部100中的數(shù)字信號(hào)、模擬信號(hào)及串行信號(hào)的輸入輸出的I/O交換器(未圖示)。
在基板處理裝置10中，在對(duì)晶片W實(shí)施COR處理之際，EC 89的CPU根據(jù)對(duì)應(yīng)于COR處理的制法的程序，經(jīng)由切換集線器93、MC91、GHOST網(wǎng)絡(luò)95和I/O模塊98中的I/O部100，把控制信號(hào)發(fā)送到所希望的終端器件，由此，在第二處理單元34中實(shí)施COR處理。
具體地說(shuō)，CPU通過(guò)把控制信號(hào)發(fā)送到氨氣供給管57的MFC和氟化氫氣供給管58的MFC而把腔室38中的氨氣和氟化氫氣的體積流量比調(diào)整成所希望的值，通過(guò)把控制信號(hào)發(fā)送到TMP 41和APC閥42而把腔室38內(nèi)的壓力調(diào)整成所希望的值。此時(shí)，壓力計(jì)59把腔室38內(nèi)的壓力值作為輸出信號(hào)發(fā)送到EC 89的CPU，該CPU基于所發(fā)送的腔室38內(nèi)的壓力值決定氨氣供給管57的MFC、氟化氫氣供給管58的MFC、APC閥42或TMP 41的控制參數(shù)。
此外，在對(duì)晶片W實(shí)施PHT處理之際，EC 89的CPU根據(jù)對(duì)應(yīng)于PHT處理的制法的程序，把控制信號(hào)發(fā)送到所希望的終端器件，由此，在第三處理單元36中實(shí)施PHT處理。
具體地說(shuō)，CPU通過(guò)把控制信號(hào)供給到氮?dú)夤┙o管65的MFC和APC閥69而把腔室50內(nèi)的壓力調(diào)整成所希望的值，通過(guò)把控制信號(hào)供給到臺(tái)加熱器51而把晶片W的溫度調(diào)整成所希望的溫度。此時(shí)，壓力計(jì)66把腔室50內(nèi)的壓力值作為輸出信號(hào)發(fā)送到EC 89的CPU，該CPU基于所發(fā)送的腔室50內(nèi)的壓力值決定APC閥69或氮?dú)夤┙o管65的MFC的控制參數(shù)。
在圖5的系統(tǒng)控制器中，多個(gè)終端器件不直接連接于EC 89，連接于該多個(gè)終端器件的I/O部100被模塊化而構(gòu)成I/O模塊，因?yàn)樵揑/O模塊經(jīng)由MC和切換集線器93連接于EC 89，故可以簡(jiǎn)化通信系統(tǒng)。
此外，因?yàn)樵贓C 89的CPU所發(fā)送的控制信號(hào)中包含連接于所希望的終端器件的I/O部100的地址、和包括該I/O部100的I/O模塊的地址，故通過(guò)切換集線器93參照控制信號(hào)中的I/O模塊的地址，MC的GHOST參照控制信號(hào)中的I/O部100的地址，切換集線器93或MC可以無(wú)需向CPU詢問(wèn)控制信號(hào)目的地，由此，可以實(shí)現(xiàn)控制信號(hào)的順利的傳遞。
然而，如前所述，在晶片W上所成膜的摻雜了碳的SiOC系低介電常數(shù)層間絕緣膜或有機(jī)聚合物系涂布型低介電常數(shù)層間絕緣膜的表面上，通過(guò)RIE或研磨，形成具有類似SiO2的特性的表面損傷層(以下稱為“疑似SiO2層”)，因?yàn)樵撘伤芐iO2層在由晶片W所制造的電子器件中成為引起各種問(wèn)題的原因，故需要去除。再者，該疑似SiO2層還稱為“變質(zhì)層”或“犧牲層”。
本實(shí)施方式的基板的處理方法，與此相對(duì)應(yīng)，對(duì)具有疑似SiO2層在表面上所形成的低介電常數(shù)層間絕緣膜的晶片W實(shí)施COR處理和PHT處理。
COR處理是使被處理體的氧化膜與氣體分子進(jìn)行化學(xué)反應(yīng)而生成生成物的處理，PHT處理是加熱實(shí)施了COR處理的被處理體、對(duì)由COR處理的化學(xué)反應(yīng)而在被處理體上生成的生成物進(jìn)行氣化-熱氧化(Thermal Oxidation)而從被處理體去除的處理。像以上這樣，因?yàn)镃OR處理和PHT處理、特別是COR處理是不用等離子體且不用水成分而去除被處理體的氧化膜的處理，故屬于無(wú)等離子體蝕刻處理和干式凈化處理(干燥清洗處理)。
在本實(shí)施方式的基板的處理方法中，作為氣體使用氨氣和氟化氫氣。這里，氟化氫氣促進(jìn)疑似SiO2層的腐蝕，氨氣根據(jù)需要來(lái)限制氧化膜與氟化氫氣的反應(yīng)，最終合成用來(lái)使之停止的反應(yīng)副生成物(By-product)。具體地說(shuō)，在COR處理和PHT處理中，利用以下的化學(xué)反應(yīng)。
(COR處理)
(PHT處理)
由本發(fā)明人確認(rèn)利用上述化學(xué)反應(yīng)的COR處理和PHT處理具有以下特性。再者，在PHT處理中，也產(chǎn)生若干量的N2和H2。
1)熱氧化膜的選擇比(去除速度)高。
具體地說(shuō)，COR處理和PHT處理的熱氧化膜的選擇比高，另一方面，硅的選擇比低。因此，可以高效率地去除作為熱氧化膜的具有與SiO2膜同樣的性質(zhì)的疑似SiO2層。
2)去除了氧化膜的低介電常數(shù)層間絕緣膜的表面上的自然氧化膜的生長(zhǎng)速度慢。
具體地說(shuō)，在通過(guò)濕式蝕刻而去除了氧化膜的低介電常數(shù)層間絕緣膜的表面上，厚度3的自然氧化膜的生長(zhǎng)時(shí)間為10分鐘，與此相對(duì)，在利用COR處理和PHT處理而去除了氧化膜的低介電常數(shù)層間絕緣膜的表面上，厚度3的自然氧化膜的生長(zhǎng)時(shí)間為2小時(shí)以上。因此，在電子器件的制造工序中不會(huì)產(chǎn)生不需要的氧化膜，可以提高電子器件的可靠性。
3)在干燥環(huán)境中進(jìn)行反應(yīng)。
具體地說(shuō)，因?yàn)樵贑OR處理中，在反應(yīng)中不用水，并且，因COR處理而產(chǎn)生的水也通過(guò)PHT處理而被氣化，故在去除了氧化膜的低介電常數(shù)層間絕緣膜的表面上不會(huì)存在OH基。因此，低介電常數(shù)層間絕緣膜的表面不會(huì)成為親水性，因此該表面不吸濕，故可以防止電子器件的配線可靠性的降低。
4)生成物的生產(chǎn)量一經(jīng)過(guò)規(guī)定時(shí)間就飽和。
具體地說(shuō)，如果經(jīng)過(guò)規(guī)定時(shí)間，則以后，即使使疑似SiO2層繼續(xù)暴露于氨氣和氟化氫氣的混合氣體，生成物的生成量也不增加。此外，生成物的生成量取決于混合氣體的壓力、體積流量比等混合氣體的參數(shù)。因此，可以容易地進(jìn)行疑似SiO2層的去除量的控制。
5)顆粒的發(fā)生非常少。
具體地說(shuō)，即使在第二處理單元34和第三處理單元36中實(shí)行2000張的晶片W中的疑似SiO2層的去除，在腔室38或腔室50的內(nèi)壁等上也幾乎觀察不到顆粒的附著。因此，在電子器件中不會(huì)發(fā)生由顆粒造成的配線短路等，可以提高電子器件的可靠性。
在本實(shí)施方式的基板的處理方法中，在基板處理裝置10中，首先，把具有在表面上形成了疑似SiO2層的低介電常數(shù)層間絕緣膜的晶片W收存于第二處理單元34的腔室38中，把該腔室38內(nèi)的壓力調(diào)整成規(guī)定的壓力，把氨氣、氟化氫氣和作為稀釋氣體的氬氣(Ar)導(dǎo)入到腔室38內(nèi)，使腔室38內(nèi)成為由它們構(gòu)成的混合氣體的氣氛，在規(guī)定的壓力下把疑似SiO2層暴露于混合氣體(表面損傷層暴露步驟)。由此，由疑似SiO2層、氨氣和氟化氫氣生成具有配位結(jié)構(gòu)的生成物。
接著，把生成了生成物的晶片W載置于第三處理單元36的腔室50內(nèi)的臺(tái)加熱器51上，把該腔室50內(nèi)的壓力調(diào)整成規(guī)定的壓力，把氮?dú)鈱?dǎo)入到腔室50內(nèi)而生成粘性流，由臺(tái)加熱器51把晶片W加熱到規(guī)定的溫度(表面損傷層加熱步驟)。由此，生成物的配位結(jié)構(gòu)被熱分解，生成物分離氣化成四氟化硅(SiF4)、氨氣、氟化氫。氣化了的這些分子被卷入粘性流中而由第三處理單元排氣系統(tǒng)67從腔室50排出。
在第二處理單元34中，因?yàn)榉瘹錃馊菀着c水分反應(yīng)，故優(yōu)選是把腔室38中的氨氣的體積設(shè)定成比氟化氫氣的體積要多，此外，優(yōu)選是盡可能去除腔室38中的水分子。具體地說(shuō)，優(yōu)選是腔室38內(nèi)的混合氣體中的氟化氫氣相對(duì)于氨氣的體積流量(SCCM)比為1～1/2，此外，優(yōu)選是腔室38內(nèi)的規(guī)定的壓力為6.7×10-2～4.0Pa(0.5～30mTorr)。由此，因?yàn)榍皇?8內(nèi)的混合氣體的流量比等穩(wěn)定，故可以促進(jìn)生成物的生成。
此外，如果腔室38內(nèi)的規(guī)定的壓力為6.7×10-2～4.0Pa(0.5～30mTorr)，則在經(jīng)過(guò)規(guī)定時(shí)間后可以可靠地使生成物的生成量飽和，由此，可以可靠地抑制蝕刻深度(自我限制)。例如，在腔室38內(nèi)的規(guī)定壓力為1.3Pa(10mTorr)的場(chǎng)合，蝕刻的進(jìn)行從COR處理開(kāi)始經(jīng)過(guò)大約3分后停止。此時(shí)的蝕刻深度為大約15nm。此外，在腔室38內(nèi)的規(guī)定壓力為2.7Pa(20mTorr)的場(chǎng)合，蝕刻的進(jìn)行從COR處理開(kāi)始經(jīng)過(guò)大約3分后停止。此時(shí)的蝕刻深度為大約24nm。
此外，因?yàn)榉磻?yīng)物在常溫附近反應(yīng)被促進(jìn)，故優(yōu)選為載置晶片W的ESC 39由內(nèi)藏的調(diào)溫機(jī)構(gòu)(未圖示)把其溫度設(shè)定成25℃。而且，因?yàn)闇囟仍礁咴谇皇?8內(nèi)發(fā)生的副生成物越不容易附著，所有優(yōu)選是腔室38內(nèi)的內(nèi)壁溫度由埋設(shè)于側(cè)壁的加熱器(未圖示)設(shè)定成50℃。
在第三處理單元36中，反應(yīng)物是含有配位鍵的配位化合物(Complex compound)，由于配位化合物的鍵力弱，即使在比較低的溫度下也促進(jìn)熱分解，所以優(yōu)選是晶片W的規(guī)定溫度為80～200℃，而且，優(yōu)選是對(duì)晶片W實(shí)施PHT處理的時(shí)間為60～180秒。此外，為了在腔室50內(nèi)產(chǎn)生粘性流，提高腔室50內(nèi)的真空度是不可取的，并且，一定流量的氣體流是必要的。因此，優(yōu)選是該腔室50中的規(guī)定壓力為6.7×10～1.3×102Pa(500mTorr～1Torr)，優(yōu)選是氮?dú)獾牧髁繛?00～3000SCCM。由此，因?yàn)榭梢栽谇皇?0內(nèi)可靠地產(chǎn)生粘性流，故可以可靠地去除因生成物的熱分解而產(chǎn)生的氣體分子。
此外，優(yōu)選是在對(duì)晶片W實(shí)施COR處理之前，由第一IMS17測(cè)定具有疑似SiO2層的低介電常數(shù)層間絕緣膜處的配線槽或接觸孔(連接孔)的CD值，根據(jù)所測(cè)定的CD值，EC 89的CPU基于CD值與關(guān)聯(lián)于疑似SiO2層的去除量的處理?xiàng)l件參數(shù)的規(guī)定關(guān)系，決定COR處理或PHT處理中的處理?xiàng)l件參數(shù)的值(生成物生成條件決定步驟)。由此，可以正確地進(jìn)行疑似SiO2層的去除量的控制，因此可以提高基板的表面處理的效率。
上述規(guī)定的關(guān)系，在處理多個(gè)晶片W的批量的初期，基于由第一IMS17所測(cè)定的實(shí)施COR處理和PHT處理之前和實(shí)施之后的CD值之差、即COR處理和PHT處理的疑似SiO2層去除量和此時(shí)的COR處理和PHT處理中的處理?xiàng)l件參數(shù)來(lái)設(shè)定。作為處理?xiàng)l件參數(shù)而言，包括例如氟化氫氣相對(duì)于氨氣的體積流量比或腔室38內(nèi)的規(guī)定壓力，載置于臺(tái)加熱器51的晶片W的加熱溫度等。像這樣所設(shè)定的規(guī)定關(guān)系儲(chǔ)存于EC 89的HDD等中，在批量的初期以后的晶片W的處理中，參照如上所述那樣。
此外，也可以基于實(shí)施某個(gè)晶片W的COR處理和PHT處理之前和實(shí)施之后的CD值之差，決定是否對(duì)該晶片W再次實(shí)施COR處理和PHT處理，而且，也可以在再次實(shí)施COR處理和PHT處理的場(chǎng)合，EC 89的CPU根據(jù)該晶片W實(shí)施COR處理和PHT處理后的CD值，基于上述規(guī)定的關(guān)系決定COR處理和PHT處理的條件參數(shù)。
根據(jù)本實(shí)施方式的基板的處理方法，使具有在表面上形成了疑似SiO2層的低介電常數(shù)層間絕緣膜的晶片W在規(guī)定的壓力下暴露于由氨氣、氟化氫氣和氬氣構(gòu)成的混合氣體的氣氛中，暴露于該混合氣體氣氛中的晶片W被加熱到規(guī)定的溫度。由此，由疑似SiO2層、氨氣和氟化氫氣生成具有配位結(jié)構(gòu)的生成物，該所生成的生成物的配位結(jié)構(gòu)被熱所分解，生成物分離氣化成四氟化硅(SiF4)、氨氣、氟化氫。也就是說(shuō)，由于可以不用藥液而去除疑似SiO2層，故在去除了疑似SiO2層的低介電常數(shù)層間絕緣膜的表面上不會(huì)配置OH基。此外，生成物的生成量一經(jīng)過(guò)規(guī)定時(shí)間就飽和，生成物的生成量取決于混合氣體的參數(shù)。因此，可以容易地進(jìn)行疑似SiO2層的去除量的控制，并且可以防止由晶片W所制造的電子器件的配線可靠性的降低。
此外，根據(jù)本實(shí)施方式的基板的處理方法，由于對(duì)晶片W實(shí)施無(wú)等離子體蝕刻處理而去除低介電常數(shù)層間絕緣膜的表面的疑似SiO2層，所以在由晶片W所制造的電子器件中，因?yàn)殡姾刹恍罘e于柵極電極，故可以防止柵極氧化膜的劣化或破壞，因?yàn)槟芰苛Ｗ硬徽丈溆陔娮悠骷?，故可以防止半?dǎo)體中的結(jié)晶缺陷的發(fā)生，而且，因?yàn)椴粫?huì)引起起因于等離子體的不可預(yù)料的化學(xué)反應(yīng)，故可以防止雜質(zhì)的產(chǎn)生，由此，可以防止腔室38或腔室50內(nèi)被污染。
而且，根據(jù)本實(shí)施方式的基板的處理方法，由于可以對(duì)晶片W實(shí)施干式清洗處理而去除低介電常數(shù)層間絕緣膜的表面的疑似SiO2層，所以可以抑制晶片W的表面的物性變化，因此，可以可靠地防止由晶片W所制造的電子器件中的配線可靠性的降低。
接下來(lái)，就本實(shí)施方式的電子器件的制造方法進(jìn)行說(shuō)明。
在本實(shí)施方式的電子器件的制造方法中，也使用上述COR處理和PHT處理，去除在低介電常數(shù)層間絕緣膜的表面上所形成的疑似SiO2層。此外，COR處理和PHT處理在基板處理裝置10中的第二處理艙12中實(shí)行。
圖6(A)～(F)是表示本發(fā)明實(shí)施方式的電子器件的制造方法的工序圖。
在圖6(A)～(F)中，首先，在由硅構(gòu)成的晶片W的表面，在通過(guò)熱氧化所形成的氧化硅(SiO2)膜101上，形成由下部電極102、電容絕緣膜103和上部電極104構(gòu)成的電容器105，而且，在電容器105上，通過(guò)CVD法沉積SiOC系低介電常數(shù)層間絕緣膜材料，或者，通過(guò)SOD(介電質(zhì)上旋轉(zhuǎn)，Spin On Dielectric)法沉積有機(jī)聚合物系涂布型低介電常數(shù)層間絕緣膜材料而形成低介電常數(shù)層間絕緣膜106(低介電常數(shù)絕緣膜成膜步驟)(圖6(A))。
接著，通過(guò)平版印刷法形成具有暴露低介電常數(shù)層間絕緣膜106一部分的開(kāi)口部107的圖形的光致抗蝕劑層108(光致抗蝕劑層形成步驟)(圖6(B))，把該所形成的光致抗蝕劑層108用作掩模，通過(guò)由處理氣體(例如，由規(guī)定的流量比的氟化碳(C4F8)氣、氧氣(O2)和氬氣構(gòu)成的混合氣體)被等離子體化而發(fā)生的離子和自由基利用RIE處理而蝕刻低介電常數(shù)層間絕緣膜106，在低介電常數(shù)層間絕緣膜106上加工成形達(dá)到上部電極104的通路孔(連接孔)109(等離子體加工成形步驟)(圖6(c))。此時(shí)，低介電常數(shù)層間絕緣膜106中的通路孔109的表面被起因于RIE處理而發(fā)生的疑似SiO2層110所覆蓋。
然后，通過(guò)把晶片W收存于第二處理單元34中的腔室38中，使由疑似SiO2層110所覆蓋的通路孔109的表面在規(guī)定的壓力下暴露于由氨氣、氟化氫氣和氬氣構(gòu)成的混合氣體的氣氛中(連接孔表面暴露步驟)，在通路孔109的表面由疑似SiO2層110、氨氣和氟化氫氣生成具有配位結(jié)構(gòu)的生成物111(圖6(D))。
接著，通過(guò)把生成有生成物111的晶片W載置于第三處理單元36的腔室50內(nèi)的臺(tái)加熱器51上，把通路孔109的表面、進(jìn)而把生成物111加熱到規(guī)定的溫度(連接孔表面加熱步驟)，分解生成物111的配位結(jié)構(gòu)，使生成物111分離氣化成四氟化硅、氨氣、氟化氫(圖6(E))。由此，通路孔109的表面上的疑似SiO2層110被去除(圖6(F))。
根據(jù)本實(shí)施方式的電子器件的制造方法，被起因于RIE處理而發(fā)生的SiO2層110所覆蓋的通路孔109的表面在規(guī)定的壓力下暴露于由氨氣、氟化氫氣和氬氣構(gòu)成的混合氣體的氣氛中，而且，通路孔109的表面被加熱到規(guī)定的溫度。如果SiO2層110在規(guī)定的壓力下暴露于由氨氣、氟化氫氣和氬氣構(gòu)成的混合氣體氣氛中，則生成基于疑似SiO2層110、氨氣和氟化氫氣的生成物111，如果該所生成的生成物111被加熱到規(guī)定的溫度，則該生成物111氣化。也就是說(shuō)，可以不用藥液而去除通路孔109的表面處的疑似SiO2層110。此外，通過(guò)混合氣體的參數(shù)可以控制生成物111的生成量。因此，可以容易地進(jìn)行通路孔109的表面上的疑似SiO2層110的去除量的控制，并且可以防止電子器件中的配線可靠性的降低。
圖7(A)～(J)是表示本實(shí)施方式的電子器件的制造方法的第一變形例的工序圖。
在圖7(A)～(J)中，首先，在由硅構(gòu)成的晶片W的表面上所形成的多晶硅層112上沉積SiOC系的低介電常數(shù)層間絕緣膜材料或有機(jī)聚合物系的涂布型低介電常數(shù)層間絕緣膜材料而形成低介電常數(shù)層間絕緣膜113，在該低介電常數(shù)層間絕緣膜113上形成氧化硅膜114(其它絕緣膜)而形成層間絕緣膜115(層間絕緣膜形成步驟)(圖7(A))。
接著，通過(guò)平版印刷法形成具有暴露層間絕緣膜115一部分的開(kāi)口部116的圖形的光致抗蝕劑層117(光致抗蝕劑層形成步驟)(圖7(B))，把該所形成的光致抗蝕劑層117用作掩模，通過(guò)RIE處理而蝕刻層間絕緣膜115，在層間絕緣膜115上加工成形配線槽118(等離子體加工成形步驟)(圖7(c))。此時(shí)，配線槽118的表面當(dāng)中對(duì)應(yīng)于低介電常數(shù)層間絕緣膜113的表面被起因于RIE處理而發(fā)生的疑似SiO2層119所覆蓋。
然后，通過(guò)把晶片W收存于第二處理單元34中的腔室38中，至少使對(duì)應(yīng)于低介電常數(shù)層間絕緣膜113的表面在規(guī)定的壓力下暴露于由氨氣、氟化氫氣和氬氣構(gòu)成的混合氣體的氣氛中(配線槽表面暴露步驟)，在對(duì)應(yīng)于低介電常數(shù)層間絕緣膜113的表面由疑似SiO2層119、氨氣和氟化氫氣生成具有配位結(jié)構(gòu)的生成物120(圖7(D))。
接著，通過(guò)把生成物120所生成的晶片W載置于第三處理單元36的腔室50內(nèi)的臺(tái)加熱器51上，把配線槽118的表面、進(jìn)而把生成物120加熱到規(guī)定的溫度(配線槽表面加熱步驟)，分解生成物120的配位結(jié)構(gòu)，使生成物120分離氣化成四氟化硅、氨氣、氟化氫(圖7(E))。由此，配線槽118的表面上的疑似SiO2層119被去除(圖7(F))。
接著，去除光致抗蝕劑層117(研磨步驟)(圖7(G))，通過(guò)濕蝕刻等去除該低介電常數(shù)層間絕緣膜113的氧化硅膜114(其它絕緣膜去除步驟)(圖7(H))。去除光致抗蝕劑層117之際，在該光致抗蝕劑層117由氧化硅(SiO2)構(gòu)成時(shí)，也可以通過(guò)使該光致抗蝕劑層117暴露于由氨氣、氟化氫氣和氬氣構(gòu)成的混合氣體的氣氛中而由光致抗蝕劑層117的氧化硅、氨氣和氟化氫氣生成具有配位結(jié)構(gòu)的生成物(COR處理)，而且，加熱該生成物而分解生成物的配位結(jié)構(gòu)，使該生成物分離氣化成四氟化硅、氨氣、氟化氫(PHT處理)而去除掉。由此，可以不用藥液或等離子體而去除光致抗蝕劑層117。此外，因?yàn)橥ㄟ^(guò)混合氣體的參數(shù)可以控制光致抗蝕劑層117的去除量，故可以防止光致抗蝕劑層117的殘?jiān)陌l(fā)生或氧化硅膜114的不必要的蝕刻。
而且，通過(guò)CVD法或PVD(物理蒸氣沉積，Physical VaporDeposition)法在整個(gè)晶片W上形成由銅(Cu)或鋁(Al)等配線材料構(gòu)成的導(dǎo)電膜，把該配線材料導(dǎo)入到配線槽118中(圖7(I))，由此，形成配線121(配線形成步驟)(圖7(J))。
根據(jù)本實(shí)施方式的電子器件的制造方法的第一變形例，被起因于RIE處理而發(fā)生的疑似SiO2層119所覆蓋的低介電常數(shù)層間絕緣膜113中的配線槽118的表面，在規(guī)定的壓力下暴露于由氨氣、氟化氫氣和氬氣構(gòu)成的混合氣體的氣氛中，而且，配線槽118的表面被加熱到規(guī)定的溫度。如果疑似SiO2層119在規(guī)定的壓力下暴露于由氨氣、氟化氫氣和氬氣構(gòu)成的混合氣體的氣氛中，則生成基于疑似SiO2層119、氨氣和氟化氫氣的生成物120，如果該所生成的生成物120被加熱到規(guī)定的溫度，則該生成物120氣化。也就是說(shuō)，可以不用藥液而去除低介電常數(shù)層間絕緣膜113中的配線槽118的表面上的疑似SiO2層119。此外，通過(guò)混合氣體的參數(shù)可以控制生成物119的生成量。因此，可以容易地進(jìn)行低介電常數(shù)層間絕緣膜113中的配線槽118的表面上的疑似SiO2層119的去除量的控制，并且可以防止電子器件中的配線可靠性的降低。
圖8(A)～(I)是表示本實(shí)施方式的電子器件的制造方法的第二變形例的工序圖。
在圖8(A)～(I)中，首先，在由硅構(gòu)成的晶片W的表面上形成作為導(dǎo)電膜的多晶硅層122(導(dǎo)電膜成膜步驟)，在該多晶硅層122上沉積SiOC系的低介電常數(shù)層間絕緣膜材料或有機(jī)聚合物系的涂布型低介電常數(shù)層間絕緣膜材料而形成低介電常數(shù)層間絕緣膜123(低介電常數(shù)層間絕緣膜成膜步驟)(圖8(A))。
接著，通過(guò)平版印刷法形成具有暴露低介電常數(shù)層間絕緣膜123一部分的開(kāi)口部124的圖形的光致抗蝕劑層125(光致抗蝕劑層形成步驟)(圖8(B))，把該所形成的光致抗蝕劑層125用作掩模，通過(guò)RIE處理而蝕刻低介電常數(shù)層間絕緣膜123，在低介電常數(shù)層間絕緣膜123中加工成形達(dá)到多晶硅層122的接觸孔(連接孔)126(等離子體加工成形步驟)(圖8(c))。此時(shí)，低介電常數(shù)層間絕緣膜123中的接觸孔126的表面被起因于RIE處理而發(fā)生的疑似SiO2層127所覆蓋。
然后，通過(guò)把晶片W收存于第二處理單元34中的腔室38中，使由疑似SiO2層127所覆蓋接觸孔126的表面在規(guī)定的壓力下暴露于由氨氣、氟化氫氣和氬氣構(gòu)成的混合氣體的氣氛中(連接孔表面暴露步驟)，在接觸孔126的表面由疑似SiO2層127、氨氣和氟化氫氣生成具有配位結(jié)構(gòu)的生成物128(圖8(D))。
接著，通過(guò)把生成有生成物128的晶片W載置于第三處理單元36的腔室50內(nèi)的臺(tái)加熱器51上，把接觸孔126的表面、進(jìn)而把生成物128加熱到規(guī)定的溫度(連接孔表面加熱步驟)，分解生成物128的配位結(jié)構(gòu)，使生成物128分離氣化成四氟化硅、氨氣、氟化氫(圖8(E))。由此，接觸孔126的表面上的疑似SiO2層127被去除(圖8(F))。
接著，去除光致抗蝕劑層125(研磨步驟)(圖8(G))，通過(guò)CVD法或PVD法在整個(gè)晶片W上形成由銅或鋁等配線材料構(gòu)成的導(dǎo)電膜，把該配線材料導(dǎo)入到接觸孔126中(圖8(H))，由此，形成配線129(配線形成步驟)(圖8(I))。
根據(jù)本實(shí)施方式的電子器件的制造方法的第二變形例，被起因于RIE處理而發(fā)生的SiO2層127所覆蓋的接觸孔126的表面，在規(guī)定的壓力下暴露于由氨氣、氟化氫氣和氬氣構(gòu)成的混合氣體的氣氛中，而且，接觸孔126的表面被加熱到規(guī)定的溫度。如果疑似SiO2層127在規(guī)定的壓力下暴露于由氨氣、氟化氫氣和氬氣構(gòu)成的混合氣體的氣氛中，則生成基于疑似SiO2層127、氨氣和氟化氫氣的生成物128，如果該所生成的生成物128被加熱到規(guī)定的溫度，則該生成物128氣化。也就是說(shuō)，可以不用藥液而去除接觸孔126的表面處的疑似SiO2層127。此外，通過(guò)混合氣體的參數(shù)可以控制生成物128的生成量。因此，可以容易地進(jìn)行接觸孔126的表面處的疑似SiO2層127的去除量的控制，并且可以防止電子器件中的配線可靠性的降低。
圖9(A)～(H)是表示本實(shí)施方式的電子器件的制造方法的第三變形例的工序圖。
在圖9(A)～(H)中，首先，在由硅構(gòu)成的晶片W的表面上，從下側(cè)開(kāi)始依次形成氧化硅膜130、多晶硅層131、作為低介電常數(shù)層間絕緣膜的TEOS(Si(OCH2CH3)4，原硅酸四乙酯，Tetra Ethyl OrthoSilicate)層132、以及由氮化物構(gòu)成的作為反射防止膜的BARC(基底防反射涂敷，Bottom Anti Reflection Coating)層133，而且，通過(guò)平版印刷法在BARC層133上形成對(duì)應(yīng)于所希望的柵極電極形狀的圖形的光致抗蝕劑層134(圖9(A))。
接著，把所形成的光致抗蝕劑層134用作掩模，首先，通過(guò)蝕刻等去除未被光致抗蝕劑層134所覆蓋的BARC層133(圖9(B))，而且，通過(guò)RIE處理而蝕刻去除未被光致抗蝕劑層134所覆蓋的TEOS層132，在光致抗蝕劑層134的正下方以外處使多晶硅層131露出(圖9(c))，進(jìn)而，去除光致抗蝕劑層134(圖9(D))。此時(shí)，TEOS層132的露出面(側(cè)面)被起因于RIE處理而發(fā)生的疑似SiO2層135所覆蓋。
然后，通過(guò)把晶片W收存于第二處理單元34中的腔室38，使由疑似SiO2層135所覆蓋TEOS層132的露出面在規(guī)定的壓力下暴露于由氨氣、氟化氫氣和氬氣構(gòu)成的混合氣體的氣氛中，在TEOS層132的露出面處，由疑似SiO2層135、氨氣和氟化氫氣生成具有配位結(jié)構(gòu)的生成物136(圖9(E))。
接著，通過(guò)把生成了生成物136的晶片W載置于第三處理單元36的腔室50內(nèi)的臺(tái)加熱器51上，把TEOS層132的露出面、進(jìn)而把生成物136加熱到規(guī)定的溫度，分解生成物136的配位結(jié)構(gòu)，使生成物136分離氣化成四氟化硅、氨氣、氟化氫(圖9(F))。由此，TEOS層132的露出面處的疑似SiO2層135被去除，TEOS層132被修飾(圖9(G))。
接著，修飾過(guò)的TEOS層132上的BARC層133被去除，進(jìn)而未被由修飾過(guò)的TEOS層132所覆蓋的多晶硅層131通過(guò)蝕刻等被去除。由此，在晶片W上形成柵極電極(圖9(H))。
根據(jù)本實(shí)施方式的電子器件的制造方法的第三變形例，被起因于RIE處理而發(fā)生的SiO2層135所覆蓋的TEOS層132的露出面，在規(guī)定的壓力下暴露于由氨氣、氟化氫氣和氬氣構(gòu)成的混合氣體的氣氛中，而且，TEOS層132的露出面被加熱到規(guī)定的溫度。如果疑似SiO2層135在規(guī)定的壓力下暴露于由氨氣、氟化氫氣和氬氣構(gòu)成的混合氣體的氣氛中，則生成基于疑似SiO2層135、氨氣和氟化氫氣的生成物136，如果該所生成的生成物136被加熱到規(guī)定的溫度，則該生成物136氣化。也就是說(shuō)，可以不用藥液而去除TEOS層132的露出面處的疑似SiO2層135。此外，通過(guò)混合氣體的參數(shù)可以控制生成物136的生成量。因此，可以容易地進(jìn)行TEOS層132的露出面處的疑似SiO2層135的去除量的控制，并且可以防止電子器件中的配線可靠性的降低。
在上述本實(shí)施方式的電子器件的制造方法和各變形例中，優(yōu)選是在去除疑似SiO2層之前，把晶片W搬入到第一IMS 17，測(cè)定通路孔109、配線槽118、或者接觸孔126的表面、或者TEOS層132的露出面的CD值，根據(jù)所測(cè)定的CD值，EC 89的CPU基于CD值和與疑似SiO2層的去除量相關(guān)聯(lián)的處理?xiàng)l件參數(shù)的規(guī)定關(guān)系，決定氟化氫氣相對(duì)于氨氣的體積流量比和腔室38內(nèi)的規(guī)定壓力、載置于臺(tái)加熱器51上的晶片W的加熱溫度等目標(biāo)值。由此，可以正確地進(jìn)行疑似SiO2層的去除量的控制，因此可以提高電子器件的制造效率。
此外，也可以基于疑似SiO2層的去除前和去除后的通路孔109的表面等的CD值之差，決定是否再次進(jìn)行疑似SiO2層的去除，而且，在再次進(jìn)行疑似SiO2層的去除的場(chǎng)合，EC 89的CPU根據(jù)疑似SiO2層的去除后的通路孔109的表面等的CD值，基于上述規(guī)定的關(guān)系決定氟化氫氣相對(duì)于氨氣的體積流量比等。
適用上述本實(shí)施方式的基板處理方法的基板處理裝置不限于圖1中所示的包括2個(gè)相互平行地配置的處理裝置的并行式基板處理裝置，如圖10或圖11所示，也包括作為對(duì)晶片W實(shí)施規(guī)定處理的真空處理室的多個(gè)處理單元放射狀地配置的基板處理裝置。
圖10是表示適用本實(shí)施方式的基板處理方法的基板處理裝置的第一變形例的概略構(gòu)成的俯視圖。再者，在圖10中，對(duì)與圖1的基板處理裝置10中的構(gòu)成要素同樣的構(gòu)成要素賦予同一標(biāo)號(hào)，省略其說(shuō)明。
在圖10中，基板處理裝置137包括俯視六邊形的傳送單元138；在該傳送單元138的周圍放射狀地配置的4個(gè)處理單元139～142；裝載單元13；以及配置于傳送單元138和裝載單元13之間、連接傳送單元138和裝載單元13的2個(gè)負(fù)載鎖定單元143、144。
傳送單元138和各處理單元139～142內(nèi)部的壓力維持成真空，傳送單元138與各處理單元139～142分別經(jīng)由真空閘閥145～148連接。
在基板處理裝置137中，裝載單元13的內(nèi)部壓力維持成大氣壓力，另一方面，傳送單元138的內(nèi)部壓力維持成真空。因此，各負(fù)載鎖定單元143、144分別在與傳送單元138連接的連接部具有真空閘閥149、150，同時(shí)，在與裝載單元13連接的連接部具有真空閘閥151、152，由此作為能夠調(diào)整其內(nèi)部壓力的真空預(yù)搬送室來(lái)構(gòu)成。此外，各負(fù)載鎖定單元143、144具有用于暫時(shí)載置在裝載單元13和傳送單元138之間交接的晶片W的晶片載置臺(tái)153、154。
傳送單元138具有配置于其內(nèi)部的屈伸和旋轉(zhuǎn)自如的蛙腿式的搬送臂155，該搬送臂155在各處理單元139～142或各負(fù)載鎖定單元143、144之間搬送晶片W。
各處理單元139～142分別具有載置實(shí)施處理的晶片W的載置臺(tái)156～159。這里，處理單元140具有與基板處理裝置10中的第一處理單元25同樣的構(gòu)成，處理單元141具有與第二處理單元34同樣的構(gòu)成，處理單元142具有與第三處理單元36同樣的構(gòu)成。因此，處理單元140可以對(duì)晶片W實(shí)施RIE處理，處理單元141可以對(duì)晶片W實(shí)施COR處理，處理單元142可以對(duì)晶片W實(shí)施PHT處理。
在基板處理裝置137中，把具有在表面上形成疑似SiO2層的低介電常數(shù)層間絕緣膜的晶片W搬入到處理單元141而實(shí)施COR處理，進(jìn)而搬入到處理單元142而實(shí)施PHT處理，由此實(shí)行上述本實(shí)施方式的基板的處理方法。
再者，基板處理裝置137中的各構(gòu)成要素的動(dòng)作，由具有與基板處理裝置10中的系統(tǒng)控制器同樣的構(gòu)成的系統(tǒng)控制器來(lái)控制。
圖11是表示適用本實(shí)施方式的基板處理方法的基板處理裝置的第二變形例的概略構(gòu)成的俯視圖。再者，在圖11中，對(duì)與圖1的基板處理裝置10和圖10的基板處理裝置137中的構(gòu)成要素同樣的構(gòu)成要素賦予同一標(biāo)號(hào)，省略其說(shuō)明。
在圖11中，基板處理裝置160，相對(duì)于圖10的基板處理裝置137，追加2個(gè)處理單元161、162，與此相對(duì)應(yīng)，傳送單元163的形狀也與基板處理裝置137中的傳送單元138的形狀不同。所追加的2個(gè)處理單元161、162分別通過(guò)真空閘閥164、165與傳送單元163連接，并且具有晶片W的載置臺(tái)166、167。
此外，傳送單元163包括由2個(gè)SCARA臂式的搬送臂構(gòu)成的搬送臂單元168。該搬送臂單元168沿著配置于傳送單元163內(nèi)的導(dǎo)軌169移動(dòng)，在各處理單元139～142、161、162或各負(fù)載鎖定單元143、144之間搬送晶片W。
在基板處理裝置160中，與基板處理裝置137同樣，把具有在表面上形成疑似SiO2層的低介電常數(shù)層間絕緣膜的晶片W搬入到處理單元141而實(shí)施COR處理，進(jìn)而搬入到處理單元142而實(shí)施PHT處理，由此實(shí)行上述本實(shí)施方式的基板的處理方法。
再者，基板處理裝置160中的各構(gòu)成要素的動(dòng)作也是由具有與基板處理裝置10中的系統(tǒng)控制器同樣的構(gòu)成的系統(tǒng)控制器來(lái)控制。
雖然在上述本實(shí)施方式的電子器件的制造方法和各變形例中，低介電常數(shù)層間絕緣膜的疑似SiO2層通過(guò)COR處理和PHT處理被去除，但所去除的疑似SiO2層不限于此。只要是發(fā)生疑似SiO2層的膜，就可以通過(guò)采用COR處理和PHT處理而去除該疑似SiO2層。
例如，光致抗蝕劑膜或使用氧化硅的硬掩模膜也因RIE處理而表面損傷(變質(zhì))，產(chǎn)生疑似SiO2層，該光致抗蝕劑膜或硬掩模膜的疑似SiO2層也可以通過(guò)上述COR處理和PHT處理而去除(研磨)。
下面，對(duì)適用通過(guò)COR處理和PHT處理去除光致抗蝕劑膜的疑似SiO2層的方法的電子器件的制造方法進(jìn)行說(shuō)明。
首先，在晶片W的表面上形成多晶硅層，在該多晶硅層上沉積并形成絕緣膜，而且，在該絕緣膜上形成剝離層(氧化硅)。
接著，在該剝離層上形成規(guī)定圖形的光致抗蝕劑膜，通過(guò)使用氟化碳(C4F8)氣等的RIE處理來(lái)蝕刻絕緣膜和剝離層。此時(shí)，在光致抗蝕劑膜的表面上，形成作為變質(zhì)層的疑似SiO2層，并且沉積作為殘?jiān)囊伤芐iO2顆粒等。
然后，通過(guò)把晶片W收存于第二處理單元34中的腔室38，使由疑似SiO2層等所覆蓋的光致抗蝕劑膜的表面在規(guī)定的壓力下暴露于由氨氣、氟化氫氣和氬氣構(gòu)成的混合氣體的氣氛中，在光致抗蝕劑膜的表面處由疑似SiO2、氨氣和氟化氫氣生成具有配位結(jié)構(gòu)的生成物。
接著，通過(guò)把生成了生成物的晶片W載置于第三處理單元36的腔室50內(nèi)的臺(tái)加熱器51上，而把光致抗蝕劑膜的表面、進(jìn)而把生成物加熱到規(guī)定的溫度，分解生成物的配位結(jié)構(gòu)，把生成物分離氣化成四氟化硅、氨、氟化氫。由此，有選擇地去除(研磨)光致抗蝕劑膜的表面處的疑似SiO2層或疑似SiO2顆粒。
根據(jù)上述電子器件的制造方法，可以不用藥液或等離子體而有選擇地研磨光致抗蝕劑膜的表面處的疑似SiO2層等。此外，通過(guò)混合氣體的參數(shù)可以控制生成物的生成量。因此，可以容易地進(jìn)行光致抗蝕劑膜的表面處的疑似SiO2層的去除量的控制，并且可以防止電子器件中的配線可靠性的降低。
再者，在上述電子器件中，除了所謂半導(dǎo)體器件之外，還包括具有強(qiáng)電介質(zhì)、高電介質(zhì)等絕緣性金屬氧化物，特別是由具有鈣鈦礦型結(jié)晶結(jié)構(gòu)的物質(zhì)構(gòu)成的薄膜的不易失性或大容量的存儲(chǔ)元件。所謂具有鈣鈦礦型結(jié)晶結(jié)構(gòu)的物質(zhì)，包括鈦酸鋯酸鉛(PZT)、鈦酸鋇鍶(BST)、以及鉭酸鈮鍶鉍(SBNT)等。
本發(fā)明的目的也可以通過(guò)把儲(chǔ)存實(shí)現(xiàn)上述實(shí)施方式的功能的軟件的程序碼的存儲(chǔ)媒體，提供至系統(tǒng)或裝置(EC 89)中，EC 89的計(jì)算機(jī)(或者CPU或MPU)讀出并執(zhí)行儲(chǔ)存于存儲(chǔ)媒體的程序碼來(lái)實(shí)現(xiàn)。
在該場(chǎng)合，從存儲(chǔ)媒體所讀出的程序碼本身就實(shí)現(xiàn)上述本實(shí)施方式的功能，該程序碼和儲(chǔ)存該程序碼的存儲(chǔ)媒體就構(gòu)成本發(fā)明。
此外，作為用來(lái)供給程序碼的存儲(chǔ)媒體而言，可以使用例如フロツピ一(注冊(cè)商標(biāo))盤、硬盤、光磁盤、CD-ROM、CD-R、CD-RW、DVD-ROM、DVD-RAW、DVD-RW、DVD+RW等光盤、磁帶、不易失性存儲(chǔ)器卡、ROM等。此外，也可以經(jīng)由網(wǎng)絡(luò)下載程序碼。
此外，不僅通過(guò)計(jì)算機(jī)執(zhí)行所讀出的程序碼來(lái)實(shí)現(xiàn)上述本實(shí)施方式的功能，還包括基于該程序碼的指示，在計(jì)算機(jī)上工作的OS(操作系統(tǒng))等進(jìn)行實(shí)際處理的一部分或全部，通過(guò)該處理實(shí)現(xiàn)上述本實(shí)施方式的功能的場(chǎng)合。
而且，還包括將從存儲(chǔ)媒體所讀出的程序碼寫入到插入計(jì)算機(jī)中的功能擴(kuò)張板或連接于計(jì)算機(jī)的功能擴(kuò)張單元中所具有的存儲(chǔ)器后，基于該程序碼的指示，該功能擴(kuò)張板或擴(kuò)張單元中所具有的CPU等利用該擴(kuò)張功能進(jìn)行實(shí)際處理的一部分或全部，通過(guò)該處理實(shí)現(xiàn)前述本實(shí)施方式的功能的場(chǎng)合。
上述程序碼的形態(tài)，也可以由目標(biāo)碼、由編譯器執(zhí)行的程序碼、供給到OS的腳本數(shù)據(jù)等形態(tài)構(gòu)成。
權(quán)利要求
1.一種基板的處理方法，該基板具有含碳的低介電常數(shù)絕緣膜，該低介電常數(shù)絕緣膜具有碳濃度降低的表面損傷層，其特征在于包括將所述表面損傷層在規(guī)定壓力下暴露于含有氨和氟化氫的混合氣體的氣氛中的表面損傷層暴露步驟；和將暴露于所述混合氣體氣氛中的表面損傷層加熱到規(guī)定溫度的表面損傷層加熱步驟。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基板的處理方法，其特征在于所述表面損傷層暴露步驟，對(duì)所述基板實(shí)施無(wú)等離子體蝕刻處理。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基板的處理方法，其特征在于所述表面損傷層暴露步驟，對(duì)所述基板實(shí)施干燥清洗處理。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基板的處理方法，其特征在于所述混合氣體中的所述氟化氫相對(duì)于所述氨的體積流量比為1～1/2，所述規(guī)定的壓力為6.7×10-2～4.0Pa。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基板的處理方法，其特征在于所述規(guī)定溫度為80～200℃。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基板的處理方法，其特征在于還包括測(cè)定具有所述表面損傷層的低介電常數(shù)絕緣膜的形狀、根據(jù)該所測(cè)定的形狀來(lái)決定所述混合氣體中的所述氟化氫相對(duì)于所述氨的體積流量比和所述規(guī)定壓力的至少一方的生成物生成條件決定步驟。
7.一種基板的處理方法，該基板具有至少由光致抗蝕劑膜或硬掩模膜構(gòu)成的掩模膜，該掩模膜具有表面損傷層，其特征在于；包括將所述表面損傷層在規(guī)定壓力下暴露于含有氨和氟化氫的混合氣體的氣氛中的表面損傷層暴露步驟；和將暴露于所述混合氣體氣氛中的表面損傷層加熱到規(guī)定溫度的表面損傷層加熱步驟。
8.一種電子器件的制造方法，其特征在于包括在由半導(dǎo)體基板上所形成的下部電極、電容絕緣膜和上部電極構(gòu)成的電容器上形成含有碳的低介電常數(shù)絕緣膜的低介電常數(shù)絕緣膜成膜步驟；在所述所形成的低介電常數(shù)絕緣膜上形成規(guī)定的圖形的光致抗蝕劑層的光致抗蝕劑層形成步驟；使用該所形成的光致抗蝕劑層并利用等離子體處理在所述低介電常數(shù)絕緣膜上加工形成達(dá)到所述上部電極的連接孔的等離子體加工成形步驟；使所述所加工成形的連接孔的表面在規(guī)定壓力下暴露于含有氨和氟化氫的混合氣體的氣氛中的連接孔表面暴露步驟；和將所述暴露于混合氣體氣氛中的連接孔表面加熱到規(guī)定溫度的連接孔表面加熱步驟。
9.一種電子器件的制造方法，其特征在于包括在半導(dǎo)體基板上形成含有碳的低介電常數(shù)絕緣膜、在該低介電常數(shù)絕緣膜上形成碳濃度比所述低介電常數(shù)絕緣膜低的其它絕緣膜從而形成層間絕緣膜的層間絕緣膜形成步驟；利用等離子體處理在所述層間絕緣膜上加工成形配線槽的等離子體加工成形步驟；至少使所述低介電常數(shù)絕緣膜中的配線槽的表面在規(guī)定壓力下暴露于含有氨和氟化氫的混合氣體的氣氛中的配線槽表面暴露步驟；將所述暴露于混合氣體氣氛中的配線槽表面加熱到規(guī)定溫度的配線槽孔表面加熱步驟；去除所述其它絕緣膜的其它絕緣膜去除步驟；和將導(dǎo)電材料導(dǎo)入到所述配線槽中從而形成配線的配線形成步驟。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的電子器件的制造方法，其特征在于包括在所述其它絕緣膜上形成光致抗蝕劑層的光致抗蝕劑層形成步驟；和去除該所形成的光致抗蝕劑層的研磨步驟，其中，在該研磨步驟中，使所述光致抗蝕劑層在規(guī)定壓力下暴露于含有氨和氟化氫的混合氣體的氣氛中，將暴露于所述混合氣體氣氛中的所述光致抗蝕劑層加熱到規(guī)定溫度。
11.一種電子器件的制造方法，其特征在于包括在半導(dǎo)體基板上形成含有碳的導(dǎo)電膜的導(dǎo)電膜成膜步驟；在該所形成的導(dǎo)電膜上形成含有碳的低介電常數(shù)絕緣膜的低介電常數(shù)絕緣膜成膜步驟；在所述所形成的低介電常數(shù)絕緣膜上形成規(guī)定圖形的光致抗蝕劑層的光致抗蝕劑層形成步驟；使用該所形成的光致抗蝕劑層并利用等離子體處理在所述低介電常數(shù)絕緣膜上加工成形達(dá)到所述導(dǎo)電膜的連接孔的等離子體加工成形步驟；使所述所加工成形的連接孔的表面在規(guī)定壓力下暴露于含有氨和氟化氫的混合氣體的氣氛中的連接孔表面暴露步驟；將暴露于所述混合氣體氣氛中的連接孔表面加熱到規(guī)定溫度的連接孔表面加熱步驟；去除所述光致抗蝕劑層的光致抗蝕劑層去除步驟；和將導(dǎo)電材料導(dǎo)入到所述連接孔中從而形成配線的配線形成步驟。
12.一種程序，是在計(jì)算機(jī)上執(zhí)行基板的處理方法的程序，該基板具有含碳的低介電常數(shù)絕緣膜，該低介電常數(shù)絕緣膜具有碳濃度降低的表面損傷層，其特征在于包括使所述表面損傷層在規(guī)定壓力下暴露于含有氨和氟化氫的混合氣體的氣氛中的表面損傷層暴露模塊；和將暴露于所述混合氣體氣氛中的表面損傷層加熱到規(guī)定溫度的表面損傷層加熱模塊。
13.一種程序，是在計(jì)算機(jī)上執(zhí)行基板的處理方法的程序，該基板具有至少由光致抗蝕劑膜或硬掩模膜構(gòu)成的掩模膜，該掩模膜具有表面損傷層，其特征在于包括使所述表面損傷層在規(guī)定壓力下暴露于含有氨和氟化氫的混合氣體的氣氛中的表面損傷層暴露模塊；和將暴露于所述混合氣體氣氛中的表面損傷層加熱到規(guī)定溫度的表面損傷層加熱模塊。
14.一種程序，是在計(jì)算機(jī)上執(zhí)行電子器件制造方法的程序，其特征在于包括在由半導(dǎo)體基板上所形成的下部電極、電容絕緣膜和上部電極構(gòu)成的電容器上形成含有碳的低介電常數(shù)絕緣膜的低介電常數(shù)絕緣膜成膜模塊；在所述所形成的低介電常數(shù)絕緣膜上形成規(guī)定圖形的光致抗蝕劑層的光致抗蝕劑層形成模塊；使用該所形成的光致抗蝕劑層并利用等離子體處理在所述低介電常數(shù)絕緣膜上加工形成達(dá)到所述上部電極的連接孔的等離子體加工成形模塊；使所述所加工成形的連接孔的表面在規(guī)定壓力下暴露于含有氨和氟化氫的混合氣體的氣氛中的連接孔表面暴露模塊；和將暴露于所述混合氣體氣氛中的連接孔表面加熱到規(guī)定溫度的連接孔表面加熱模塊。
15.一種程序，是在計(jì)算機(jī)上執(zhí)行電子器件制造方法的程序，其特征在于包括在半導(dǎo)體基板上形成含有碳的低介電常數(shù)絕緣膜、在該低介電常數(shù)絕緣膜上形成碳濃度比所述低介電常數(shù)絕緣膜低的其它絕緣膜從而形成層間絕緣膜的層間絕緣膜形成模塊；利用等離子體處理在所述層間絕緣膜上加工成形配線槽的等離子體加工成形模塊；至少使所述低介電常數(shù)絕緣膜的配線槽的表面在規(guī)定壓力下暴露于含有氨和氟化氫的混合氣體的氣氛中的配線槽表面暴露模塊；將暴露于所述混合氣體氣氛中的配線槽表面加熱到規(guī)定溫度的配線槽孔表面加熱模塊；去除所述其它絕緣膜的其它絕緣膜去除模塊；和將導(dǎo)電材料導(dǎo)入到所述配線槽中從而形成配線的配線形成模塊。
16.一種程序，是在計(jì)算機(jī)上執(zhí)行電子器件制造方法的程序，其特征在于包括在半導(dǎo)體基板上形成含有碳的導(dǎo)電膜的導(dǎo)電膜成膜模塊；在該所形成的導(dǎo)電膜上形成含有碳的低介電常數(shù)絕緣膜的低介電常數(shù)絕緣膜成膜模塊；在所述所形成的低介電常數(shù)絕緣膜上形成規(guī)定圖形的光致抗蝕劑層的光致抗蝕劑層形成模塊；使用該所形成的光致抗蝕劑層并利用等離子體處理在所述低介電常數(shù)絕緣膜上加工成形達(dá)到所述導(dǎo)電膜的連接孔的等離子體加工成形模塊；使所述所加工成形的連接孔的表面在規(guī)定壓力下暴露于含有氨和氟化氫的混合氣體的氣氛中的連接孔表面暴露模塊；將暴露于所述混合氣體氣氛中的連接孔表面加熱到規(guī)定溫度的連接孔表面加熱模塊；去除所述光致抗蝕劑層的研磨模塊；和將導(dǎo)電材料導(dǎo)入到所述連接孔中從而形成配線的配線形成模塊。
全文摘要
本發(fā)明提供一種基板的處理方法，該基板具有含碳的低介電常數(shù)絕緣膜，該低介電常數(shù)絕緣膜具有碳濃度降低的表面損傷層，其包括將所述表面損傷層在規(guī)定壓力下暴露于含有氨和氟化氫的混合氣體的氣氛中的表面損傷層暴露步驟；以及將暴露于所述混合氣體氣氛中的表面損傷層加熱到規(guī)定溫度的表面損傷層加熱步驟。
文檔編號(hào)H01L21/768GK1822326SQ20061000747
公開(kāi)日2006年8月23日 申請(qǐng)日期2006年2月14日 優(yōu)先權(quán)日2005年2月14日
發(fā)明者西村榮一, 巖﨑賢也 申請(qǐng)人:東京毅力科創(chuàng)株式會(huì)社