处理方法技术

提供一种处理方法，在进行低介电常数膜的损伤恢复处理时，能够一边充分确保有助于恢复处理的处理气体的量，一边减少处理气体的使用量。该处理方法将具有甲基的处理气体来导入到容纳有被处理基板的处理容器内其中，该被处理基板具有表面部分形成损伤层的低介电常数膜，以此对低介电常数膜上所形成的损伤层实施恢复处理，对设为减压状态的处理容器内导入稀释气体，使处理容器内的压力上升到低于恢复处理时的处理压力的第一压力，之后，停止导入稀释气体，将处理气体导入到处理容器内的被处理基板的存在区域，使处理容器内的压力上升到作为恢复处理时的处理压力的第二压力，保持该处理压力，对被处理基板进行恢复处理。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种例如对在通过镶嵌法来形成的半导体装置上作为层间绝缘膜而 使用的低介电常数膜进行由蚀刻、灰化而形成的损伤的恢复处理的以及存储有执 行这种的程序的存储介质。
技术介绍
近来，应对半导体设备的高速化、布线图案的精细化、高集成化的需要，要求布线 之间的电容的降低以及布线的导电性提高和电迁移抵抗性的提高，为了应对这些，布线材 料使用导电性高于以往的铝(Al)、钨(W)且电迁移抵抗性良好的铜(Cu)，作为形成Cu布 线的技术，较多使用镶嵌法，即，预先在层间绝缘膜等上形成布线槽或者连接孔，其中埋入 Cu (例如，参照专利文献1)。另一方面，随着半导体装置的精细化，层间绝缘膜所具有的寄生电容在提高布线 的性能方面成为重要的因素，使用由低介电常数材料构成的低介电常数膜(Low- k膜)作为 层间绝缘膜。作为构成Low-k膜的材料，一般使用具有甲基等烷基作为末端基的材料。另外，在上述那样的以往的镶嵌工序中，在进行蚀刻、去除(灰化)抗蚀剂膜时， Low-k膜受到损伤。这种损伤带来Low-k膜的介电常数的升高，从而使用Low-k膜作为层间 绝缘膜的效果下降。作为恢复这种损伤的技术，在专利文献2中提出了一种技术即在进行蚀刻、去除 抗蚀剂膜之后使用甲硅烷基化剂进行恢复处理。该处理是以下处理利用具有甲硅烷基化 剂那样的甲基的处理气体对因受到损伤而末端基成为-OH基的损伤层的表面进行改性来 使末端基变成甲基或者包含甲基的基团。用于进行这种恢复处理的甲硅烷基化剂等处理气体较多为昂贵的气体，因此为了 尽可能减少其使用量，尝试利用N2等稀释气体进行稀释来使用。专利文献1 日本特开2002-083869号公报专利文献2 日本特开2006-049798号公报
技术实现思路
专利技术要解决的问题然而，当利用稀释气体对主处理气体进行稀释而导入到反应室内时，由于被稀释 气体所稀释而单纯地处理气体的浓度下降且反应量也下降，因此也会产生无法充分地进行 恢复处理的情况。另外，将形成有Low-k膜的半导体晶圆(以下简单称为晶圆)载置到载 置台，由设置在载置台上的加热器一边加热晶圆一边进行这种恢复处理，但是反应室内为 减压状态，因此晶圆达到处理温度为止花费时间，在将被稀释气体所稀释的处理气体导入 到反应室内的情况下，在达到处理温度之前导入的处理气体成为无用的处理气体。本专利技术是鉴于上述情形而完成的，其目的在于提供一种在进行低介电常数膜的损 伤恢复处理时能够一边充分确保有助于恢复处理的处理气体的量一边减少处理气体的使用量的。另外，目的在于提供一种存储有用于实施这些方法的程序的存储介质。用于解决问题的方案为了解决上述问题，本专利技术提供一种，将具有甲基的处理气体导入到容 纳有被处理基板的处理容器内，其中，该被处理基板具有表面部分形成有损伤层的低介电 常数膜，以此对在上述低介电常数膜上形成的损伤层实施恢复处理，该的特征在 于，具有以下工序对设为规定的减压状态的上述处理容器内导入稀释气体，使上述处理容 器内的压力上升到低于恢复处理时的处理压力的第一压力；在使上述处理容器内的压力上 升到上述第一压力之后，停止导入上述稀释气体，将上述处理气体导入到上述处理容器内 的被处理基板的存在区域，使上述处理容器内的压力上升到作为恢复处理时的处理压力的 第二压力；保持上述处理压力来对被处理基板进行恢复处理。在本专利技术中，优选将上述处理气体从容纳在上述处理容器内的被处理基板的正上 方位置导入到上述处理容器内。另外，在导入上述处理气体以及导入上述稀释气体时，能够 一边将气体导入到上述处理容器内一边通过对上述处理容器内的排气量进行调节的压力 调节机构来调节上述处理容器内的压力。并且，在进行上述恢复处理时，通过密封上述处理 容器，能够将上述处理容器内的压力保持为处理压力。被处理基板水平地被配置在上述处理容器内，上述处理气体能够从处理气体喷出 区域被导入到上述处理容器内，其中，该处理气体喷出区域被设置在被处理基板的上方的 与被处理基板的中央部对应的位置且直径小于被处理基板的直径。在这种情况下，上述稀 释气体能够从稀释气体喷出区域被导入到上述处理容器内，其中，该稀释气体喷出区域被 设置在上述处理容器内的被处理基板的上方的与被处理基板的外侧对应的位置上。在具有 这样导入稀释气体的结构的情况下，优选还具有以下工序在导入上述稀释气体之前，从上 述稀释气体喷出区域以及上述处理气体喷出区域，将上述稀释气体以及上述处理气体同时 导入到上述处理容器内，从而使上述处理容器内的压力上升到低于上述第一压力的第三压 力。本专利技术还提供一种存储介质，该存储介质存储有在计算机上动作且控制处理装置 的程序，该存储介质的特征在于，在上述程序被执行时，使计算机控制上述处理装置来进行 上述。专利技术的效果根据本专利技术，对设为规定的减压状态的上述处理容器内导入稀释气体，使上述处 理容器内的压力上升到低于恢复处理时的处理压力的第一压力，之后停止稀释气体，将上 述处理气体导入到上述处理容器内的被处理基板的存在区域，使上述处理容器内的压力上 升到作为恢复处理时的处理压力的第二压力，通过其处理压力对低介电常数膜的损伤层进 行恢复处理，但是在处理容器内填满规定压力的稀释气体之后停止稀释气体，将处理气体 导入到被处理基板的存在区域内，由此处理气体不容易在处理容器的周围扩散，在被处理 基板的附近区域形成处理气体浓度较高区域，与对处理容器整体以均勻的浓度提供处理气 体的情况相比，能够增加有助于被处理基板的恢复处理的处理气体的量，能够一边作为处 理气体确保充分的量，一边减少处理气体的导入量本身。附图说明图1是表示能够实施本专利技术的方法的处理装置的一例的截面图。图2是表示使用于图1的处理装置的气体导入头的仰视图。图3是表示由图1的处理装置实施的本专利技术的一个实施方式的的流程 图。图4是表示图3的时的气体的导入时机以及反应室内的压力变化的流程 图。图5是表示在反应室内填满稀释气体的状态下将处理气体导入到反应室内时的 状态的示意图。图6是表示通过以往的顺序(比较例)和本专利技术的顺序(实施例)来进行气体导 入来进行恢复处理时的晶圆面内的恢复处理前后的膜厚差At的表。图7是表示将使作为处理气体的TMSDMA的流量以100、300、500mL/min(sccm)进 行变化并以实施例的顺序进行气体导入来进行恢复处理时的晶圆面内的恢复处理前后的 膜厚差At与比较例进行比较的表。图8是表示能够实施本专利技术的方法的处理装置的其它例的截面图。图9是表示使用于图8的处理装置的气体导入头的仰视图。图10是表示由图8的处理装置实施的本专利技术的其它实施方式的的流程 图。图11是表示图10的时的气体的导入时机以及反应室内的压力变化的图。图12是表示图10的工序13时的反应室内的状态的示意图。附图标记说明1、1，处理装置；11 反应室；12 载置台；15 加热器；20、20，气体导入头；21 处 理气体供给配管；22 稀释气体供给配管；25、61a 处理气体喷出孔；26、65 稀释气体喷出 孔；50 控制部；51 工序控制器；52 用户接口 ；53 存储部(存储介质)；W:晶圆。具体实施例方式下面，参照附图来说明本专利技术的实施方式。图1是表示能够实施本专利技术的方法的处理装置的一例的截面图本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种处理方法，将具有甲基的处理气体导入到容纳有被处理基板的处理容器内，其中，该被处理基板具有表面部分形成有损伤层的低介电常数膜，以此对上述低介电常数膜上所形成的损伤层实施恢复处理，该处理方法的特征在于，具有以下工序：对设为规定的减压状态的上述处理容器内导入稀释气体，使上述处理容器内的压力上升到低于恢复处理时的处理压力的第一压力；在使上述处理容器内的压力上升到上述第一压力之后，停止导入上述稀释气体，将上述处理气体导入到上述处理容器内的被处理基板的存在区域，使上述处理容器内的压力上升到作为恢复处理时的处理压力的第二压力；保持上述处理压力来对被处理基板进行恢复处理。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：清水涉，久保田和宏，林大辅，
申请(专利权)人：东京毅力科创株式会社，
类型：发明
国别省市：JP