基板处理方法、半导体装置的制造方法、基板处理装置以及记录介质制造方法及图纸

本发明专利技术提供一种基板处理方法，包括：第一工序，将形成有金属层的被处理基板设定在第一温度，使含有有机化合物的处理气体附着在所述金属层上形成金属络合物；和第二工序，将所述被处理基板加热成比所述第一温度高的第二温度，使所述络合物升华。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及一般的基板处理技术，特别涉及利用有机化合物进行基 板处理的基板处理方法、使用该基板处理方法的半导体装置的制造方 法、利用有机化合物进行基板处理的基板处理装置、以及记录有使该基 板处理装置动作的程序的记录介质。
技术介绍
随着半导体装置性能的提高，作为高性能半导体装置的配线材料，广泛普及使用电阻值小的Cu。但是，因为Cu具有易于氧化的性质， 所以，例如在利用金属镶嵌(damascene)法形成Cu的多层配线结构 的工序中，从层间绝缘膜露出的Cu配线有时会发生氧化。因此，为了 利用还原处理除去被氧化的Cu，有时使用NH H2等的具有还原性的 气体。但是，在使用NH3、 H2时，有必要使Cu的还原处理的处理温度 高，因此，有可能对形成于Cu配线周围的、由所谓的Low-k材料构成 的层间绝缘膜产生损伤。因此，提出有下述方法，即，通过使例如蚁 酸、醋酸等羧酸气化作为处理气体来使用，在20(TC左右的低温下进行 Cu的还原。然而，在利用蚁酸、醋酸等的有机化合物进行的还原处理中，Cu 的一部分有时通过作为金属有机化合物络合物升华而被蚀刻。而且， 升华的金属有机化合物有时会在对被处理体进行处理的处理空间热分 解，从而在划分处理空间的处理容器的内壁面、保持被处理基板的保 持台等的处理容器内部附着有Cu。此外，附着的Cu有可能再次通过蚁酸、醋酸等而被蚀刻并再次附 着在被处理基板上。由此，若Cu再次附着在被处理基板上，则有可能 导致制造的半导体装置的特性发生恶化。8因此，本专利技术总的课题在于提供一种解决上述问题的新型并且有 用的基板处理方法、半导体装置的制造方法、基板处理装置以及记录 介质。本专利技术的具体课题在于提供一种能够利用有机化合物气体清洁地 进行基板处理的基板处理方法、使用该基板处理方法的半导体装置的 制造方法、能够利用有机化合物气体清洁地进行基板处理的基板处理 装置、以及记录有使该基板处理装置动作的程序的记录介质。专利文献l:日本特开3373499号公报 专利文献2:日本特开2006—216673号公报 非专利文献1: David R丄ide(ed)CRC Handbook of Chemistry and Physics, 84th Edition非专利文献2: E.Mack et al.， J.Am.Chem.Soc,, 617,(1923) 在本专利技术的第一观点中，通过下述基板处理方法来解决上述问题，该基板处理方法包括第一工序，将形成有金属层的被处理基板设定 为第一温度，使含有有机化合物的处理气体吸附在上述金属层上形成 金属络合物；和第二工序，将上述被处理基板加热至比上述第一温度高的第二温度，使上述金属络合物升华。此处，也可以进行具有下述工序的腔室清洁方法，该工序为，将 利用含有上述有机化合物的处理气体进行的基板处理方法中所使用的 处理容器(腔室)加热至上述第二温度，使残留在腔室内的金属络合 物升华。根据该基板处理方法，能够利用有机化合物气体清洁地进行基板 处理。此外，通过实施上述腔室清洁，能够维持上述基板处理的清洁 度。在本专利技术的第二观点中，通过下述半导体装置的制造方法来解决 上述问题，该半导体装置的制造方法是包括金属配线和层间绝缘膜的半导体装置的制造方法，其包括第一工序，将形成有上述金属配线 的被处理基板设定为第一温度，使含有有机化合物的处理气体吸附在 上述金属配线上形成金属络合物；和第二工序，将上述被处理基板加热至比上述第一温度高的第二温度，使上述金属络合物升华。9根据该半导体装置的制造方法，能够清洁地进行使用利用有机化 合物气体进行的基板处理的半导体装置的制造。在本专利技术的第三观点中，通过下述基板处理装置来解决上述问题， 该基板处理装置包括在内部具有对形成有金属层的被处理基板进行 处理的处理空间的处理容器；对向上述处理空间的处理气体的供给进行控制的气体控制单元；和对上述被处理基板的温度进行控制的温度 控制单元，上述温度控制单元进行控制，使上述被处理基板的温度依 次为用于使供给至上述处理空间的含有有机化合物的上述处理气体吸 附在上述金属层上形成金属络合物的第一温度和用于使上述金属络合 物升华的第二温度。根据该基板处理装置，能够清洁地进行利用有机化合物气体进行 的基板处理。在本专利技术的第四观点中，通过下述记录介质解决上述问题，该记 录介质记录有通过计算机使基板处理方法在基板处理装置中运行的程 序，其中，上述基板处理装置包括在内部具有对形成有金属层的被 处理基板进行处理的处理空间的处理容器；对向上述处理空间的处理 气体的供给进行控制的气体控制单元；和对上述被处理基板的温度进 行控制的温度控制单元，上述基板处理方法包括第一工序，将上述 被处理基板控制在第一温度，通过利用上述气体控制单元进行的处理 气体的供给，使含有有机化合物的处理气体吸附在上述金属层上形成 金属络合物；和第二工序，控制上述被处理基板为比上述第一温度高 的第二温度，使上述金属络合物升华。根据该记录介质，能够清洁地进行利用有机化合物气体进行的基 板处理。在本专利技术的第五观点中，通过下述金属附着物的除去方法来解决 上述问题，该方法用于除去附着于处理容器的内部的金属附着物，该 处理容器在内部具有对形成有金属层的被处理基板进行处理的处理空 间，控制上述处理容器内部的温度和上述处理空间的压力以使上述金 属附着物升华从而将其除去。根据上述金属附着物的除去方法，能够清洁地进行利用有机化合 物气体进行的基板处理。在本专利技术的第六观点中，通过下述基板处理装置来解决上述问题， 该基板处理装置包括在内部具有对形成有金属层的被处理基板进行 处理的处理空间的处理容器；保持上述被处理基板的保持台；对含有有机化合物的处理气体向上述处理空间的供给进行控制的气体控制单元；对上述处理容器内的压力进行控制的压力控制单元；和对附着有 金属的处理容器内壁面和保持台的至少一个的温度进行控制的温度控 制单元，在上述处理容器内没有收容上述被处理基板的状态下，上述 气体控制单元进行控制，使得停止上述处理气体向上述处理容器内的 供给，并且上述压力控制单元和上述温度控制单元进行控制，使得附 着在上述处理容器内壁面或者上述保持台上的金属附着物升华。根据上述基板处理装置，能够清洁地进行利用有机化合物气体进 行的基板处理。在本专利技术的第七方面中，通过下述记录介质来解决上述问题，该 记录介质记录有通过计算机使上述金属附着物的除去方法在基板处理 装置中运行的程序，其中，上述基板处理装置包括在内部具有对形 成有金属层的被处理基板进行处理的处理空间的处理容器；保持上述 被处理基板的保持台；对含有有机化合物的处理气体向上述处理空间 的供给进行控制的气体控制单元；对上述处理容器内的压力进行控制 的压力控制单元；和对附着有金属的处理容器内壁面和保持台的至少 之一的温度进行控制的温度控制单元，上述金属附着物的除去方法中， 控制上述处理容器内壁面或者上述保持台的温度和上述处理容器的压 力，以使上述金属附着物升华。根据上述记录介质，能够清洁地进行利用有机化合物气体进行的 基板处理。根据本专利技术，能够提供一种能够利用有机化合物气体清洁地进行 基板处理的基板处理方法、使用该基板处理方法的半导体装置的制造 方法、能本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种基板处理方法，其特征在于，包括：　第一工序，将形成有金属层的被处理基板设定为第一温度，使含有有机化合物的处理气体吸附在所述金属层上形成金属络合物；和　第二工序，将所述被处理基板加热至比所述第一温度高的第二温度，使所述金属络合 物升华。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】JP 2006-8-24 228126/2006;JP 2007-6-5 149614/20071. 一种基板处理方法，其特征在于，包括第一工序，将形成有金属层的被处理基板设定为第一温度，使含有有机化合物的处理气体吸附在所述金属层上形成金属络合物；和第二工序，将所述被处理基板加热至比所述第一温度高的第二温度，使所述金属络合物升华。2. 如权利要求1所述的基板处理方法，其特征在于 选择所述第一温度，使得在所述第一工序中，使所述金属络合物的蒸气压力比保持所述被处理基板的处理空间的压力低。3. 如权利要求1所述的基板处理方法，其特征在于 通过实施所述第一工序和所述第二工序，除去形成于所述金属层的表面的氧化膜。4. 如权利要求1所述的基板处理方法，其特征在于 所述有机化合物选自羧酸、羧酸酐、酯、醇、醛以及酮。5. 如权利要求1所述的基板处理方法，其特征在于 反复实施所述第一工序和所述第二工序。6. —种半导体装置的制造方法，其特征在于该半导体装置的制造方法是包括金属配线和层间绝缘膜的半导体 装置的制造方法，包括-第一工序，将形成有所述金属配线的被处理基板设定为第一温度， 使含有有机化合物的处理气体吸附在所述金属配线上形成金属络合 物；禾口第二工序，将所述被处理基板加热至比所述第一温度高的第二温 度，使所述金属络合物升华。7. 如权利要求6所述的半导体装置的制造方法，其特征在于选择所述第一温度，使得在所述第一工序中，使所述金属络合物 的蒸气压力比保持所述被处理基板的处理空间的压力低。8. 如权利要求6所述的半导体装置的制造方法，其特征在于-通过实施所述第一工序和所述第二工序，除去形成在所述金属配 线的表面的氧化膜。9. 如权利要求6所述的半导体装置的制造方法，其特征在于所述有机化合物选自羧酸、羧酸酐、酯、醇、醛以及酮。10. 如权利要求6所述的半导体装置的制造方法，其特征在于 反复实施所述第一工序和所述第二工序。11. 一种基板处理装置，其特征在于，包括在内部具有对形成有金属层的被处理基板进行处理的处理空间的 处理容器；对向所述处理空间的处理气体的供给进行控制的气体控制单元；和对所述被处理基板的温度进行控制的温度控制单元， 所述温度控制单元将所述被处理基板的温度依次控制为用于使供 给至所述处理空间的含有有机化合物的所述处理气体吸附在所述金属 层上形成金属络合物的第一温度和用于使所述金属络合物升华的第二 温度。12. 如权利要求11所述的基板处理装置，其特征在于 所述第一温度为使所述金属络合物的蒸气压力比所述处理空间的压力低的温度。13. 如权利要求ll所述的基板处理装置，其特征在于 所述有机化合物选自羧酸、羧酸酐、酉旨、醇、醛以及酮。14. 如权利要求ll所述的基板处理装置，其特征在于所述温度控制单元进行控制，使所述被处理基板反复为所述第一 温度和所述第二温度。15. —种记录介质，其特征在于记录有通过计算机使基板处理方法在基板处理装置中运行的程 序，其中，所述基板处理装置包括在内部具有对形成有金属层的被处理基 板进行处理的处理空间的处理容器；对向所述处理空间的处理气体的 供给进行控制的气体控制单元；和对所述被处理基板的温度进行控制 的温度控制单元，所述基板处理方法包括第一工序，将所述被处理基板控制为第 一温度，通过利用所述气体控制单元进行的处理气体的供给，使含有 有机化合物的处理气体吸附在所述金属层上形成金属络合物；和第二 工序，控制所述被处理基板为比所述第一温度高的第二温度，使所述 金属络合物升华。16. 如权利要求15所述的记录介质，其特征在于所述第一温度为使所述金属络合物的蒸气压力比所述处理空间的 压力低的温度。17. 如权利要求15所述的记录介质，其特征在于所述有机化合物选自羧酸、羧酸酐、酯、醇、醛以及酮。18. 如权利要求15所述的记录介质，其特征在于反复实施所述第一工序和所述第二工序。19. 一种金属附着物的除去方法，其特征在于该方法用于除去附着于处理容器的内部的金属附着物，该处理...

【专利技术属性】
技术研发人员：三好秀典，石川健治，立石秀树，林雅一，西川伸之，
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[日本]