JP5006134B2 - ドライクリーニング方法 - Google Patents
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石川健治、他3名、「Cu表面のドライクリーニングの検討〜供給蒸気組成と流量制御〜」、第67回応用物理学会学術講演会 講演予稿集(2006秋 立命館大学)、31a−ZN−7、p754 林 雅一、他3名、「Cu表面のドライクリーニングの検討〜有機酸蒸気による揮発性分子の生成〜」、第67回応用物理学会学術講演会 講演予稿集(2006秋 立命館大学)、31a−ZN−8、p754
図6は、この発明の一実施形態に係る有機化合物ガスを用いたドライクリーニング方法を実施することが可能な基板処理装置の一例を示す断面図である。
図8乃至図13は、この発明の一実施形態に係る有機化合物ガスを用いたドライクリーニング方法を利用した半導体装置の製造方法の第1例を、主要な工程毎に示す断面図である。
1)ヒドロキシル基(−OH)を有するアルコール
2)アルデヒド基(−CHO)を有するアルデヒド
3)カルボキシル基(−COOH)を有するカルボン酸
を挙げることができる。
1)第1級アルコール、特に以下の一般式(1)
R1−OH ・・・(1)
(R1は直鎖または分枝鎖状のC1〜C20のアルキル基またはアルケニル基、好ましくはメチル、エチル、プロピル、ブチル、ペンチルまたはヘキシル)
を有する第1級アルコール、
例えば、メタノール(CH3OH)
エタノール(CH3CH2OH)
プロパノール(CH3CH2CH2OH)
ブタノール(CH3CH2CH2CH2OH)
2−メチルプロパノール((CH3)2CHCH2OH)
2−メチルブタノール(CH3CH2CH(CH3)CH2OH)
2)第2級アルコール、特に以下の一般式(2)
OH
| ・・・(2)
R2−CH−R3
(R2、R3は直鎖または分枝鎖状のC1〜C20のアルキル基またはアルケニル基、好ましくはメチル、エチル、プロピル、ブチル、ペンチルまたはヘキシル)
を有する第2級アルコール、
例えば、2−プロパノール((CH3)2CHOH)
2−ブタノール(CH3CH(OH)CH2CH3)
3)ジオールおよびトリオールのようなポリヒドロキシアルコール
例えば、エチレングリコール(HOCH2CH2OH)
グリセロール(HOCH2CH(OH)CH2OH)
4)1〜10個、典型的には5〜6個の炭素原子を環の一部に有する環状アルコール
5)ベンジルアルコール(C6H5CH2OH)、o−、p−またはm−クレゾール、レゾルシノール等の芳香族アルコール
などが挙げられる。
1)以下の一般式(3)で記述されるアルデヒド
R4−CHO …(3)
(R4は水素、又は直鎖もしくは分枝鎖状のC1〜C20のアルキル基もしくはアルケニル基、好ましくはメチル、エテル、プロピル、ブチル、ペンチル又はヘキシル)
例えば、ホルムアルデヒド(HCHO)、
アセトアルデヒド(CH3CHO)、
プロピオンアルデヒド(CH3CH2CHO)
ブチルアルデヒド(CH3CH2CH2CHO)
2)以下の一般式(4)で記述されるアルカンジオール化合物
OHC−R5−CHO …(4)
(R5は直鎖もしくは分枝鎖状のC1〜C20の飽和又は不飽和炭化水素)
3)(4)式で記述されるアルカンジオール化合物においてR5が存在せず、両アルデヒド基が互いに結合したもの。即ち両アルデヒド基が互いに結合したもの
などを挙げることができる。
1)以下の一般式(5)で記述されるカルボン酸
R6−COOH …(5)
(R6は水素、又は直鎖もしくは分枝鎖状のC1〜C20のアルキル基もしくはアルケニル基、好ましくはメチル、エテル、プロピル、ブチル、ペンチル又はヘキシル)
例えば、蟻酸(HCOOH)
酢酸(CH3COOH)
プロピオン酸(CH3CH2COOH)
酪酸(CH3(CH2)2COOH)
吉草酸(CH3(CH2)3COOH)
などを挙げることができる。
1) アルゴン(Ar)
2) 窒素(N)
3) ヘリウム(He)
4) キセノン(Xe)
5) 上記物質の混合物
などを挙げることができる。
(層間絶縁膜105)
本一実施形態では、半導体ウエハ100中の構造体、例えば、層間絶縁膜に熱ストレスが加わり難い有機化合物ガスを用いたドライクリーニングを実施することができる。このため、熱に弱い層間絶縁膜であっても使うことができるので、層間絶縁膜105には、無機シリコン酸化膜よりも誘電率が低いLow−k膜105aを用いることが良い。例えば、原料ガスをTEOSとし、CVD法を用いて堆積された無機シリコン酸化膜の誘電率kは約4.2である。そこで、本明細書においては、Low−k膜105aは、誘電率kが4.2未満の絶縁膜と定義する。
1)シロキサン系材料
2)有機系材料
3)多孔質材料
などを挙げることができる。
1)Si、O、Hを含む材料
例えば、HSQ(Hydrogen-Silsesquioxane)
2)Si、C、O、Hを含む材料
例えば、MSQ(Methyl-Silsesquioxane)
などを挙げることができる。
1)ポリアリレンエーテル系材料
2)ポリアリレンハイドロカーボン系材料
3)パリレン系材料
4)ベンゾシクロブテン(BCB)系材料
5)ポリテトラフルオロエチレン(PTFE)系材料
6)フッ化ポリイミド系材料
7)フルオロカーボンガスを原料にして形成されるCF系材料
などを挙げることができる。
1)ポーラスMSQ
2)ポーラスポリアリレンハイドロカーボン
3)ポーラスシリカ
などを挙げることができる。
(ハードマスク層105b)
ハードマスク層105bの材料例としては、
1)ポリベンゾオキサゾール
2)SiOC
3)SiC
4)SiN
などを挙げることができる。
(エッチストップ層105c)
エッチストップ層105cは、ハードマスク層105bと同様の材料を用いることができる。
Claims (6)
- 酸化銅、及び有機汚染物質が基板表面に形成、もしくは付着した被処理基板をチャンバ内に設置する工程と、
前記チャンバ内の雰囲気を有機化合物ガス雰囲気として前記被処理基板の基板表面にガスクラスターイオンビームを照射し、前記被処理基板の基板表面を加熱して前記基板表面に形成、もしくは付着した酸化銅、及び有機汚染物質を除去する工程と
を具備することを特徴とするドライクリーニング方法。 - 前記有機化合物ガスが、
ヒドロキシル基(−OH)を有するアルコール
アルデヒド基(−CHO)を有するアルデヒド
カルボキシル基(−COOH)を有するカルボン酸
のいずれかから選ばれることを特徴とする請求項1に記載のドライクリーニング方法。 - 前記有機化合物ガスがアルコールであるとき、このアルコールが、
第1級アルコール、第2級アルコール、ポリヒドロキシアルコール、複数個の炭素原子を環の一部に有する環状アルコール、及び芳香族アルコールのいずれかから選ばれることを特徴とする請求項2に記載のドライクリーニング方法。 - 前記有機化合物ガスがアルデヒドであるとき、このアルデヒドは(1)式で記述されるアルデヒド、
R1−CHO …(1)
(R1は水素、又は直鎖もしくは分枝鎖状のC1〜C20のアルキル基もしくはアルケニル基)
又は(2)式で記述されるアルカンジオール化合物、
OHC−R2−CHO …(2)
(R2は直鎖もしくは分枝鎖状のC1〜C20の飽和又は不飽和炭化水素)
又は(2)式で記述されるアルカンジオール化合物においてR2が存在せず、両アルデヒド基が互いに結合したもの、
のいずれかから選ばれることを特徴とする請求項2に記載のドライクリーニング方法。 - 前記有機化合物ガスがカルボン酸であるとき、このカルボン酸は(3)式で記述されるカルボン酸
R3−COOH …(3)
(R3は水素、又は直鎖もしくは分枝鎖状のC1〜C20のアルキル基もしくはアルケニル基)
から選ばれることを特徴とする請求項2に記載のドライクリーニング方法。 - 前記ガスクラスターイオンビームの原料ガスは、アルゴン、窒素、ヘリウム、キセノン及びこれらの混合物のいずれかから選ばれることを特徴とする請求項1から請求項5のいずれか1項に記載のドライクリーニング方法。
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