基板処理方法
【課題】 トランジスタの動作性能劣化を引き起こす可能性を軽減しつつ、低温プロセス、かつ、高スループットで有機化合物ガスを用いた基板処理を可能とする基板処理方法を提供すること。
【解決手段】 銅又は銅合金を含む薄膜を有した被処理基板の基板処理方法であって、複数の被処理基板Ｗと、複数のダミー基板ＤＷとを、複数段の被処理基板保持部６ａを有する被処理基板ボート５に、交互に保持させていく工程と、被処理基板Ｗ及びダミー基板ＤＷを、交互に保持した被処理基板ボート５を、有機化合物ガスを用いたドライ処理を行う処理容器に搬入する工程と、処理容器内において、被処理基板ボート５に保持された被処理基板Ｗに対し、有機化合物ガスを用い、銅又は銅合金を含む薄膜に対してドライ処理を行う工程と、を具備する。
【解決手段】 銅又は銅合金を含む薄膜を有した被処理基板の基板処理方法であって、複数の被処理基板Ｗと、複数のダミー基板ＤＷとを、複数段の被処理基板保持部６ａを有する被処理基板ボート５に、交互に保持させていく工程と、被処理基板Ｗ及びダミー基板ＤＷを、交互に保持した被処理基板ボート５を、有機化合物ガスを用いたドライ処理を行う処理容器に搬入する工程と、処理容器内において、被処理基板ボート５に保持された被処理基板Ｗに対し、有機化合物ガスを用い、銅又は銅合金を含む薄膜に対してドライ処理を行う工程と、を具備する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、基板処理方法に係わり、特に、有機化合物ガスを用いた基板処理方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
層間絶縁膜として低誘電率絶縁膜（Ｌｏｗ−ｋ膜）を有し、内部配線層として銅（Ｃｕ）配線層又は銅合金配線層を備えた半導体装置において、エッチング後のＣｕ含有残渣物除去として、有機化合物ガスを用いた残渣除去、例えば、有機酸ドライクリーニングが注目されている（例えば、非特許文献１）。
【０００３】
有機酸ドライクリーニングにおいては、Ｃｕ含有残渣物は、枚葉型装置において除去できることが確認されている。また、Ｃｕ配線やＬｏｗ−ｋ膜への熱負荷を低減するために、有機酸ドライクリーニングは、低温プロセスで行うことが望ましい、とされている。
【先行技術文献】
【非特許文献】
【０００４】
【非特許文献１】H.Kudo, et al. Proceeding of IITC 2008, p93-95, “EnhancingYield and Reliability by Applying Dry Organic Acid Vapor Cleaning to CopperContact Via-Bottom for 32-nm Nodes and Beyond”, (2008)
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
枚葉型装置を用い、かつ、低温プロセスでＣｕ含有残渣物を完全に除去しようとすると時間がかかる。このため、スループットが低下する。
【０００６】
対して、バッチ型装置を用いて、有機酸ドライクリーニングを行えば、低温プロセスであっても、枚葉型装置に比較して高スループット化が可能である。
【０００７】
しかしながら、揮発したＣｕ含有残渣が隣接する基板、例えば、ウエハの裏面に付着し易くなる、という事情がある。ウエハは一般的にシリコン（Ｓｉ）であるが、ＣｕはＳｉ中を非常に拡散しやすいことが知られている。Ｃｕ含有残渣がウエハの裏面に付着し、ウエハの内部に拡散してしまうと、トランジスタの動作性能の劣化を引き起こす可能性がある。
【０００８】
この発明は、上記事情に鑑みてなされたもので、トランジスタの動作性能劣化を引き起こす可能性を軽減しつつ、低温プロセス、かつ、高スループットで有機化合物ガスを用いた基板処理を可能とする基板処理方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記課題を解決するため、この発明の第１の態様に係る基板処理方法は、銅又は銅合金を含む薄膜を有した被処理基板の基板処理方法であって、複数の被処理基板と、複数のダミー基板とを、複数段の被処理基板保持部を有する被処理基板ボートに、交互に保持させていく工程と、前記被処理基板及び前記ダミー基板を、交互に保持した前記被処理基板ボートを、有機化合物ガスを用いたドライ処理を行う処理容器に搬入する工程と、前記処理容器内において、前記被処理基板ボートに保持された前記複数の被処理基板に対し、前記有機化合物ガスを用い、前記銅又は銅合金を含む薄膜に対してドライ処理を行う工程と、を具備する。
【００１０】
この発明の第２の態様に係る基板処理方法は、銅又は銅合金を含む薄膜を有した被処理基板の基板処理方法であって、複数の被処理基板を、複数段の被処理基板保持部を有する被処理基板ボートに、表裏交互に保持させる工程と、前記被処理基板を、表裏交互に保持した前記被処理基板ボートを、有機化合物ガスを用いたドライ処理を行う処理容器に搬入する工程と、前記処理容器内において、前記被処理基板ボートに保持された前記複数の被処理基板に対し、前記有機化合物ガスを用い、前記銅又は銅合金を含む薄膜に対してドライ処理を行う工程と、を具備する。
【発明の効果】
【００１１】
この発明によれば、トランジスタの動作性能劣化を引き起こす可能性を軽減しつつ、低温プロセス、かつ、高スループットで有機化合物ガスを用いた基板処理を可能とする基板処理方法を提供できる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】この発明の一実施形態に係る基板処理方法を実行することが可能な基板処理装置の一例を概略的に示した断面図
【図２】ウエハボートを処理容器から取り外した状態を示す断面図
【図３】有機化合物ガス供給機構の一例を概略的に示す図
【図４】一実施形態に係る基板処理方法において採用されるウエハボートへのウエハの配置の一例を模式的に示す図
【図５】参考例に係るウエハボートへのウエハの配置を模式的に示す図
【図６】素子形成面の一断面例を示す断面図
【図７Ａ】一実施形態に係る基板処理方法を利用できる半導体装置の製造方法の一例を示す断面図
【図７Ｂ】一実施形態に係る基板処理方法を利用できる半導体装置の製造方法の一例を示す断面図
【図７Ｃ】一実施形態に係る基板処理方法を利用できる半導体装置の製造方法の一例を示す断面図
【図７Ｄ】一実施形態に係る基板処理方法を利用できる半導体装置の製造方法の一例を示す断面図
【図７Ｅ】一実施形態に係る基板処理方法を利用できる半導体装置の製造方法の一例を示す断面図
【図７Ｆ】一実施形態に係る基板処理方法を利用できる半導体装置の製造方法の一例を示す断面図
【図８】一実施形態に係る基板処理方法において採用されるウエハボートへのウエハの配置の一例を模式的に示す図
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下、添付図面を参照して、この発明の実施の形態について説明する。この説明において、参照する図面全てにわたり、同一の部分については同一の参照符号を付す。
【００１４】
（装置構成）
図１は、この発明の一実施形態に係る基板処理方法を実行することが可能な基板処理装置の一例を概略的に示した断面図である。本例は、基板処理装置として、半導体装置の製造に用いられ、例えば、半導体ウエハ（以下ウエハという）に形成された銅又は銅合金を含む薄膜の表面から銅酸化物を除去するドライクリーニング装置を例示する。ただし、この発明は、ドライクリーニングに適用されるばかりでなく、銅酸化物のエッチングに適用することもできる。また、この発明は、半導体装置の製造に限って適用されるものでもない。
【００１５】
ドライクリーニング装置１００は、下端が開口された有天井の円筒体状の処理容器１を有している。この処理容器１の全体は、例えば、石英により形成されており、処理容器１内の天井には、石英製の天井板２が設けられて封止されている。処理容器１の下端開口部には、例えば、ステンレススチールを用いて円筒体状に成形されたマニホールド３が、Ｏリング等のシール部材４を介して連結されている。
【００１６】
マニホールド３は、処理容器１の下端を支持しており、マニホールド３の下方から被処理体として複数枚、例えば、５０〜１００枚のウエハＷを多段に保持可能な石英製のウエハボート５が処理容器１内に挿入可能となっている。ウエハボート５を処理容器１から取り外した状態を図２に示しておく。ウエハボート５は、複数の溝が形成された複数本の支柱６を有する。複数枚のウエハＷは、これらウエハＷ各々の縁を溝に挿入することで支柱６に保持される。
【００１７】
ウエハボート５は、石英製の保温筒７を介してテーブル８上に載置される。テーブル８は、マニホールド３の下端開口部を開閉する、例えば、ステンレススチール製の蓋部９を貫通する回転軸１０上に支持される。
【００１８】
回転軸１０の貫通部には、例えば、磁性流体シール１１が設けられており、回転軸１０を気密にシールしつつ回転可能に支持している。蓋部９の周辺部とマニホールド３の下端部との間には、例えば、Ｏリングよりなるシール部材１２が介設されており、これにより処理容器１内のシール性を保持している。
【００１９】
ドライクリーニング装置１００は、ドライクリーニング、即ち、銅酸化物の除去に使用する処理ガスとして、処理容器１内へ有機化合物ガス、例えば、蟻酸（ＨＣＯＯＨ）ガスを供給する有機化合物ガス供給機構１３を有している。有機化合物ガス供給機構１３は、ガス配管１４に接続される。図３に、有機化合物ガス供給機構１３の一例を示す。
【００２０】
図３に示すように、有機化合物ガス供給機構１３は、有機化合物ガスのガス源となる有機化合物、本例では蟻酸が貯留されるガス源貯留部１３１と、気化された有機化合物ガスを、ガス源貯留部１３１からガス配管１４に導く供給ライン１３２と、供給ライン１３２を流通する有機化合物ガスの流量を調整するマスフローコントローラ（ＭＦＣ）１３３、及びバルブ１３４とを有している。ガス源貯留部１３１、供給ライン１３２、ＭＦＣ１３３、バルブ１３４には、有機化合物ガスを所定の温度に加熱し、気化させるヒータ１３５が設けられている。ヒータ１３５は、図１に示すように、ガス配管１４にも設けられるようにしても良い。ガス配管１４は、マニホールド３の側壁を貫通し、マニホールド３の内部において上方向へ屈曲されて垂直に延びる石英管よりなる分散ノズル１５に接続される。分散ノズル１５の垂直部分には、複数のガス吐出孔１５ａが所定の間隔を隔てて形成されており、複数のガス吐出孔１５ａから、ウエハボート５に載置されたウエハＷに向けて水平方向に、有機化合物ガス、例えば、蟻酸ガスを吐出できるようになっている。
【００２１】
処理容器１の外周には筒体状の加熱装置１６が設けられている。加熱装置１６は処理容器１を囲むように設けられており、処理容器１内部に収容されたウエハＷを加熱する。
【００２２】
なお、図１及び図２においては図示を省略しているが、処理容器１内の分散ノズル１５と反対側の部分には、処理容器１内を真空排気するための排気口が設けられている。
【００２３】
（基板処理）
次に、この発明の一実施形態に係る基板処理方法の例を説明する。
【００２４】
図４は、この発明の一実施形態に係る基板処理方法において採用される、ウエハボート５へのウエハＷの配置の一例を模式的に示す図である。
【００２５】
図４に示すように、一例においては、複数のウエハＷと、複数のダミーウエハＤＷとを、複数段の被処理基板保持部、本例では複数の溝６ａを有した支柱６を有するウエハボート５に、交互に保持させていく。
【００２６】
ちなみに、通常は、図５に示す参考例のように、複数のウエハＷは、支柱６の溝６ａに一段ずつ保持される。このようなウエハＷの配置では、ウエハＷの表面、即ち、半導体素子が形成される素子形成面２００が、素子形成面２００を有した別のウエハＷの裏面に対向することとなる。素子形成面２００には、例えば、図６に示すように、半導体素子、例えば、トランジスタ２０１や、トランジスタ２０１のソース及びドレイン２０２に電気的に接続される銅又は銅合金を含む内部配線２０３等が形成される。このため、素子形成面２００中の、例えば、銅又は銅合金を含む内部配線２０３から発生したＣｕ含有残渣物（例えば酸化銅２０７または２０７ａ）を除去した際、飛散した銅が別のウエハＷの裏面に付着し、付着した銅が、別のウエハＷの内部に拡散する可能性がある。銅がウエハＷの内部に拡散してしまうと、トランジスタの動作性能の劣化を引き起こす可能性がある。
【００２７】
この点、図４に示すように、ウエハＷとダミーウエハＤＷとを交互に保持させるようにすると、ウエハＷの表面、即ち、半導体素子が形成される素子形成面２００は、ダミーウエハＤＷの裏面と対向する。ダミーウエハＤＷには、半導体素子を形成しない。このため、ダミーウエハＤＷの裏面に、飛散した銅が付着したとしても影響はない。
【００２８】
このように一例に係る基板処理方法においては、複数のウエハＷと、複数のダミーウエハＤＷとを、複数の溝６ａを有した支柱６を有するウエハボート５に交互に保持させる。そして、ウエハＷ及びダミーウエハＤＷを、交互に保持したウエハボート５を、有機化合物ガスを用いたドライ処理を行う処理容器１に搬入し、処理容器１内において、ウエハボート５に保持された複数のウエハＷに対し、有機化合物ガスを用い、銅又は銅合金を含む薄膜に対してドライ処理を行う。
【００２９】
このような構成とすることで、トランジスタの動作性能劣化を引き起こす可能性を軽減することができる。しかも、一度に複数のウエハＷを処理するので、低温プロセスであったとしても、高スループットで有機化合物ガスを用いたドライ処理を可能とすることができる。
【００３０】
（半導体装置の製造例）
次に、一例に係る基板処理方法を利用した半導体装置の製造方法の一例を説明する。
【００３１】
図７Ａ乃至図７Ｆは、この発明の一実施形態に係る基板処理方法を利用できる半導体装置の製造方法の一例を示す断面図である。
【００３２】
図７Ａには、ウエハＷの素子形成面２００に、トランジスタ２０１と、トランジスタの２０１のソース及びドレイン２０２に電気的に接続された、銅又は銅合金を含む内部配線２０３が形成された時点を示している。この時点から、上層の内部配線を形成していく例を、製造方法の一例として以下説明する。
【００３３】
まず、図７Ｂに示すように、内部配線２０３及び層間絶縁膜２０４上に、上層層間絶縁膜２０５を形成する。本例では、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低温で実施するので、上層層間絶縁膜２０５には、熱に弱い材料であっても使うことができる。このため、上層層間絶縁膜２０５には、無機シリコン酸化膜よりも誘電率が低いＬｏｗ−ｋ膜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膜は、誘電率ｋが４．２未満の絶縁膜と定義する。
【００３４】
Ｌｏｗ−ｋ膜の例としては、
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。
【００３５】
上記シロキサン系材料の例としては、
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。
【００３６】
上記有機系材料の例としては、
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。
【００３７】
上記多孔質材料の例としては、
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。
【００３８】
次に、図７Ｃに示すように、デュアルダマシン法を用いて、上層層間絶縁膜２０５に、内部配線２０３に達するヴィア孔２０６ａと上層内部配線パターンとされた溝２０６ｂとを有する凹部２０６を形成する。凹部２０６が形成された時点で、ヴィア孔２０６ａの底には、内部配線２０３の表面が露出する。しかし、内部配線２０３は、銅又は銅合金を含むので、その表面には酸化銅２０７が形成されている。また、ヴィア孔２０６ａ及び溝２０６ｂの表面にもエッチング残渣の酸化銅２０７ａが付着している場合がある。この酸化銅２０７又は２０７ａを、図１に示したドライクリーニング装置１００を用いて除去する。さらに、複数のウエハＷを、図４に示したように、ダミーウエハＤＷと交互にウエハボート５に保持させてから、複数のウエハＷを、ドライクリーニング装置１００の処理容器１内に搬入する。
【００３９】
次に、図７Ｄに示すように、処理容器１内に、有機化合物ガス、例えば、蟻酸ガスを供給し、ウエハＷの温度を、例えば、８０℃以上２００℃以下として、内部配線２０３に対してドライ処理を行う。このドライ処理により、酸化銅２０７又は２０７ａが除去される。
【００４０】
蟻酸ガスを用いた場合、酸化銅２０７又は２０７ａが除去される際の反応式は、下記の式の通りである。
【００４１】
Ｃｕ２Ｏ ＋ ２ＨＣＯＯＨ → ２Ｃｕ（ＨＣＯＯ） ＋ Ｈ２Ｏ
・Ｃｕ（ＨＣＯＯ）は揮発性
ただし、揮発したＣｕ（ＨＣＯＯ）は不安定であり分解してＣｕになりやすいため、特にダミーウエハＤＷの裏面にＣｕが付着しやすい。
【００４２】
２Ｃｕ（ＨＣＯＯ） → ２Ｃｕ ＋ Ｈ２ ＋ ２ＣＯ２
有機化合物ガスは蟻酸ガスに限られるものではなく、蟻酸ガス以外の有機化合物ガスを用いることができる。
【００４３】
例えば、有機化合物ガスは、
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れば良い。
【００４４】
また、有機化合物ガスがアルコールであるとき、このアルコールは、
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、
芳香族アルコール
のいずれかから選ばれれば良い。
【００４５】
また、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れば良い。
【００４６】
また、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）
から選ばれれば良い。
【００４７】
次に、ウエハＷを、バリア膜を成膜する成膜装置に移し、図７Ｅに示すように、凹部２０６が形成された上層層間絶縁膜２０５上に、導電性のバリア膜２０８を形成する。バリア膜の一例は、窒化チタン膜である。
【００４８】
次に、図７Ｆに示すように、凹部２０６内に銅又は銅合金を埋め込み、上層配線２０９を形成する。
【００４９】
このような半導体装置の製造プロセスに、この発明に係る基板処理方法は適用することができる。
【００５０】
（ウエハの配置の他例）
図８は、この発明の一実施形態に係る基板処理方法において採用される、ウエハボート５へのウエハＷの配置の他例を模式的に示す図である。
【００５１】
図８に示すように、複数のウエハＷは、複数段の被処理基板保持部、本例では複数の溝６ａを有した支柱６を有するウエハボート５に、表裏交互に保持させるようにしても良い。
【００５２】
図８に示した表裏交互のウエハ保持は、例えば、図１に示した基板処理装置、あるいはウエハボート５にウエハＷを移送する移送機構に、ウエハＷを表裏反転させる反転機構を備えることにより、実現することができる。
【００５３】
このようなウエハＷの配置であると、ウエハＷの素子形成面２００どうしが相対することになる。素子形成面２００においては、例えば、図７Ｄに示したような酸化銅２０７の除去の際などに、酸化銅の除去が進行する。このため、ウエハＷの裏面に比較して、銅が付着し難い。また、素子形成面２００は、ウエハＷの裏面に比較して、各製造プロセス前に行われるクリーニングにおいて良くクリーニングされ、清浄度が常に高い。このようなことからも、素子形成面２００は、ウエハＷの裏面に比較して、銅が付着し難く、付着したとしても残留し難い。
【００５４】
従って、複数のウエハＷを、ウエハボート５に表裏交互に保持させるようにしても、トランジスタの動作性能劣化を引き起こす可能性を軽減しつつ、低温プロセス、かつ、高スループットで有機化合物ガスを用いた基板処理を可能とする基板処理方法を得ることができる。
【００５５】
しかも、他例においては、図４に示した一例に比較して、ダミーウエハＤＷを用いないので、よりスループットを高めることが可能である。
【００５６】
以上、この発明を一実施形態に従って説明したが、この発明は上記一実施形態に限定されるものではなく、発明の趣旨を逸脱しない範囲で適宜変形することが可能である。また、この発明の実施形態は、上記一実施形態が唯一の実施形態でもない。
【００５７】
例えば、上記一実施形態では、半導体装置の製造プロセスへの適用例として、銅又は銅合金を含む内部配線の表面から酸化銅の除去を説明した。しかしながら、この製造プロセスに限って適用されるものでもない。例えば、銅又は銅合金を含む電極の表面から銅含有酸化物を気相に昇華させることで除去する場合にも適用することができる。あるいは、銅または銅合金をエッチングすることでパターニングを行う場合にも運用できる。即ち、銅又は銅合金を含む薄膜に対するドライ処理全般に適用することが可能である。
【００５８】
また、被処理基板として、半導体ウエハを例示したが、被処理体は、ＦＰＤや太陽電池の製造に用いられるガラス基板であっても良いし、銅又は銅合金を含む薄膜が形成される被処理基板であれば、どのような被処理基板であっても、この発明は適用することができる。
【符号の説明】
【００５９】
１…処理容器、２…天井板、３…マニホールド、４…シール部材、５…ウエハボート、６…支柱、６ａ…溝、７…保温筒、８…テーブル、９…蓋部、１０…回転軸、１１…磁性流体シール、１２…シール部材、１３…有機化合物ガス供給機構、１４…ガス配管、１５…分散ノズル、１６…ヒータ、２００…素子形成面、２０１…トランジスタ、２０２…ソース、ドレイン、２０３…内部配線、２０４…層間絶縁膜、２０５…上層層間絶縁膜、２０６…凹部、２０７、２０７ａ…酸化銅、２０８…バリア膜、２０９…上層配線。
【技術分野】
【０００１】
この発明は、基板処理方法に係わり、特に、有機化合物ガスを用いた基板処理方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
層間絶縁膜として低誘電率絶縁膜（Ｌｏｗ−ｋ膜）を有し、内部配線層として銅（Ｃｕ）配線層又は銅合金配線層を備えた半導体装置において、エッチング後のＣｕ含有残渣物除去として、有機化合物ガスを用いた残渣除去、例えば、有機酸ドライクリーニングが注目されている（例えば、非特許文献１）。
【０００３】
有機酸ドライクリーニングにおいては、Ｃｕ含有残渣物は、枚葉型装置において除去できることが確認されている。また、Ｃｕ配線やＬｏｗ−ｋ膜への熱負荷を低減するために、有機酸ドライクリーニングは、低温プロセスで行うことが望ましい、とされている。
【先行技術文献】
【非特許文献】
【０００４】
【非特許文献１】H.Kudo, et al. Proceeding of IITC 2008, p93-95, “EnhancingYield and Reliability by Applying Dry Organic Acid Vapor Cleaning to CopperContact Via-Bottom for 32-nm Nodes and Beyond”, (2008)
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
枚葉型装置を用い、かつ、低温プロセスでＣｕ含有残渣物を完全に除去しようとすると時間がかかる。このため、スループットが低下する。
【０００６】
対して、バッチ型装置を用いて、有機酸ドライクリーニングを行えば、低温プロセスであっても、枚葉型装置に比較して高スループット化が可能である。
【０００７】
しかしながら、揮発したＣｕ含有残渣が隣接する基板、例えば、ウエハの裏面に付着し易くなる、という事情がある。ウエハは一般的にシリコン（Ｓｉ）であるが、ＣｕはＳｉ中を非常に拡散しやすいことが知られている。Ｃｕ含有残渣がウエハの裏面に付着し、ウエハの内部に拡散してしまうと、トランジスタの動作性能の劣化を引き起こす可能性がある。
【０００８】
この発明は、上記事情に鑑みてなされたもので、トランジスタの動作性能劣化を引き起こす可能性を軽減しつつ、低温プロセス、かつ、高スループットで有機化合物ガスを用いた基板処理を可能とする基板処理方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記課題を解決するため、この発明の第１の態様に係る基板処理方法は、銅又は銅合金を含む薄膜を有した被処理基板の基板処理方法であって、複数の被処理基板と、複数のダミー基板とを、複数段の被処理基板保持部を有する被処理基板ボートに、交互に保持させていく工程と、前記被処理基板及び前記ダミー基板を、交互に保持した前記被処理基板ボートを、有機化合物ガスを用いたドライ処理を行う処理容器に搬入する工程と、前記処理容器内において、前記被処理基板ボートに保持された前記複数の被処理基板に対し、前記有機化合物ガスを用い、前記銅又は銅合金を含む薄膜に対してドライ処理を行う工程と、を具備する。
【００１０】
この発明の第２の態様に係る基板処理方法は、銅又は銅合金を含む薄膜を有した被処理基板の基板処理方法であって、複数の被処理基板を、複数段の被処理基板保持部を有する被処理基板ボートに、表裏交互に保持させる工程と、前記被処理基板を、表裏交互に保持した前記被処理基板ボートを、有機化合物ガスを用いたドライ処理を行う処理容器に搬入する工程と、前記処理容器内において、前記被処理基板ボートに保持された前記複数の被処理基板に対し、前記有機化合物ガスを用い、前記銅又は銅合金を含む薄膜に対してドライ処理を行う工程と、を具備する。
【発明の効果】
【００１１】
この発明によれば、トランジスタの動作性能劣化を引き起こす可能性を軽減しつつ、低温プロセス、かつ、高スループットで有機化合物ガスを用いた基板処理を可能とする基板処理方法を提供できる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】この発明の一実施形態に係る基板処理方法を実行することが可能な基板処理装置の一例を概略的に示した断面図
【図２】ウエハボートを処理容器から取り外した状態を示す断面図
【図３】有機化合物ガス供給機構の一例を概略的に示す図
【図４】一実施形態に係る基板処理方法において採用されるウエハボートへのウエハの配置の一例を模式的に示す図
【図５】参考例に係るウエハボートへのウエハの配置を模式的に示す図
【図６】素子形成面の一断面例を示す断面図
【図７Ａ】一実施形態に係る基板処理方法を利用できる半導体装置の製造方法の一例を示す断面図
【図７Ｂ】一実施形態に係る基板処理方法を利用できる半導体装置の製造方法の一例を示す断面図
【図７Ｃ】一実施形態に係る基板処理方法を利用できる半導体装置の製造方法の一例を示す断面図
【図７Ｄ】一実施形態に係る基板処理方法を利用できる半導体装置の製造方法の一例を示す断面図
【図７Ｅ】一実施形態に係る基板処理方法を利用できる半導体装置の製造方法の一例を示す断面図
【図７Ｆ】一実施形態に係る基板処理方法を利用できる半導体装置の製造方法の一例を示す断面図
【図８】一実施形態に係る基板処理方法において採用されるウエハボートへのウエハの配置の一例を模式的に示す図
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下、添付図面を参照して、この発明の実施の形態について説明する。この説明において、参照する図面全てにわたり、同一の部分については同一の参照符号を付す。
【００１４】
（装置構成）
図１は、この発明の一実施形態に係る基板処理方法を実行することが可能な基板処理装置の一例を概略的に示した断面図である。本例は、基板処理装置として、半導体装置の製造に用いられ、例えば、半導体ウエハ（以下ウエハという）に形成された銅又は銅合金を含む薄膜の表面から銅酸化物を除去するドライクリーニング装置を例示する。ただし、この発明は、ドライクリーニングに適用されるばかりでなく、銅酸化物のエッチングに適用することもできる。また、この発明は、半導体装置の製造に限って適用されるものでもない。
【００１５】
ドライクリーニング装置１００は、下端が開口された有天井の円筒体状の処理容器１を有している。この処理容器１の全体は、例えば、石英により形成されており、処理容器１内の天井には、石英製の天井板２が設けられて封止されている。処理容器１の下端開口部には、例えば、ステンレススチールを用いて円筒体状に成形されたマニホールド３が、Ｏリング等のシール部材４を介して連結されている。
【００１６】
マニホールド３は、処理容器１の下端を支持しており、マニホールド３の下方から被処理体として複数枚、例えば、５０〜１００枚のウエハＷを多段に保持可能な石英製のウエハボート５が処理容器１内に挿入可能となっている。ウエハボート５を処理容器１から取り外した状態を図２に示しておく。ウエハボート５は、複数の溝が形成された複数本の支柱６を有する。複数枚のウエハＷは、これらウエハＷ各々の縁を溝に挿入することで支柱６に保持される。
【００１７】
ウエハボート５は、石英製の保温筒７を介してテーブル８上に載置される。テーブル８は、マニホールド３の下端開口部を開閉する、例えば、ステンレススチール製の蓋部９を貫通する回転軸１０上に支持される。
【００１８】
回転軸１０の貫通部には、例えば、磁性流体シール１１が設けられており、回転軸１０を気密にシールしつつ回転可能に支持している。蓋部９の周辺部とマニホールド３の下端部との間には、例えば、Ｏリングよりなるシール部材１２が介設されており、これにより処理容器１内のシール性を保持している。
【００１９】
ドライクリーニング装置１００は、ドライクリーニング、即ち、銅酸化物の除去に使用する処理ガスとして、処理容器１内へ有機化合物ガス、例えば、蟻酸（ＨＣＯＯＨ）ガスを供給する有機化合物ガス供給機構１３を有している。有機化合物ガス供給機構１３は、ガス配管１４に接続される。図３に、有機化合物ガス供給機構１３の一例を示す。
【００２０】
図３に示すように、有機化合物ガス供給機構１３は、有機化合物ガスのガス源となる有機化合物、本例では蟻酸が貯留されるガス源貯留部１３１と、気化された有機化合物ガスを、ガス源貯留部１３１からガス配管１４に導く供給ライン１３２と、供給ライン１３２を流通する有機化合物ガスの流量を調整するマスフローコントローラ（ＭＦＣ）１３３、及びバルブ１３４とを有している。ガス源貯留部１３１、供給ライン１３２、ＭＦＣ１３３、バルブ１３４には、有機化合物ガスを所定の温度に加熱し、気化させるヒータ１３５が設けられている。ヒータ１３５は、図１に示すように、ガス配管１４にも設けられるようにしても良い。ガス配管１４は、マニホールド３の側壁を貫通し、マニホールド３の内部において上方向へ屈曲されて垂直に延びる石英管よりなる分散ノズル１５に接続される。分散ノズル１５の垂直部分には、複数のガス吐出孔１５ａが所定の間隔を隔てて形成されており、複数のガス吐出孔１５ａから、ウエハボート５に載置されたウエハＷに向けて水平方向に、有機化合物ガス、例えば、蟻酸ガスを吐出できるようになっている。
【００２１】
処理容器１の外周には筒体状の加熱装置１６が設けられている。加熱装置１６は処理容器１を囲むように設けられており、処理容器１内部に収容されたウエハＷを加熱する。
【００２２】
なお、図１及び図２においては図示を省略しているが、処理容器１内の分散ノズル１５と反対側の部分には、処理容器１内を真空排気するための排気口が設けられている。
【００２３】
（基板処理）
次に、この発明の一実施形態に係る基板処理方法の例を説明する。
【００２４】
図４は、この発明の一実施形態に係る基板処理方法において採用される、ウエハボート５へのウエハＷの配置の一例を模式的に示す図である。
【００２５】
図４に示すように、一例においては、複数のウエハＷと、複数のダミーウエハＤＷとを、複数段の被処理基板保持部、本例では複数の溝６ａを有した支柱６を有するウエハボート５に、交互に保持させていく。
【００２６】
ちなみに、通常は、図５に示す参考例のように、複数のウエハＷは、支柱６の溝６ａに一段ずつ保持される。このようなウエハＷの配置では、ウエハＷの表面、即ち、半導体素子が形成される素子形成面２００が、素子形成面２００を有した別のウエハＷの裏面に対向することとなる。素子形成面２００には、例えば、図６に示すように、半導体素子、例えば、トランジスタ２０１や、トランジスタ２０１のソース及びドレイン２０２に電気的に接続される銅又は銅合金を含む内部配線２０３等が形成される。このため、素子形成面２００中の、例えば、銅又は銅合金を含む内部配線２０３から発生したＣｕ含有残渣物（例えば酸化銅２０７または２０７ａ）を除去した際、飛散した銅が別のウエハＷの裏面に付着し、付着した銅が、別のウエハＷの内部に拡散する可能性がある。銅がウエハＷの内部に拡散してしまうと、トランジスタの動作性能の劣化を引き起こす可能性がある。
【００２７】
この点、図４に示すように、ウエハＷとダミーウエハＤＷとを交互に保持させるようにすると、ウエハＷの表面、即ち、半導体素子が形成される素子形成面２００は、ダミーウエハＤＷの裏面と対向する。ダミーウエハＤＷには、半導体素子を形成しない。このため、ダミーウエハＤＷの裏面に、飛散した銅が付着したとしても影響はない。
【００２８】
このように一例に係る基板処理方法においては、複数のウエハＷと、複数のダミーウエハＤＷとを、複数の溝６ａを有した支柱６を有するウエハボート５に交互に保持させる。そして、ウエハＷ及びダミーウエハＤＷを、交互に保持したウエハボート５を、有機化合物ガスを用いたドライ処理を行う処理容器１に搬入し、処理容器１内において、ウエハボート５に保持された複数のウエハＷに対し、有機化合物ガスを用い、銅又は銅合金を含む薄膜に対してドライ処理を行う。
【００２９】
このような構成とすることで、トランジスタの動作性能劣化を引き起こす可能性を軽減することができる。しかも、一度に複数のウエハＷを処理するので、低温プロセスであったとしても、高スループットで有機化合物ガスを用いたドライ処理を可能とすることができる。
【００３０】
（半導体装置の製造例）
次に、一例に係る基板処理方法を利用した半導体装置の製造方法の一例を説明する。
【００３１】
図７Ａ乃至図７Ｆは、この発明の一実施形態に係る基板処理方法を利用できる半導体装置の製造方法の一例を示す断面図である。
【００３２】
図７Ａには、ウエハＷの素子形成面２００に、トランジスタ２０１と、トランジスタの２０１のソース及びドレイン２０２に電気的に接続された、銅又は銅合金を含む内部配線２０３が形成された時点を示している。この時点から、上層の内部配線を形成していく例を、製造方法の一例として以下説明する。
【００３３】
まず、図７Ｂに示すように、内部配線２０３及び層間絶縁膜２０４上に、上層層間絶縁膜２０５を形成する。本例では、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低温で実施するので、上層層間絶縁膜２０５には、熱に弱い材料であっても使うことができる。このため、上層層間絶縁膜２０５には、無機シリコン酸化膜よりも誘電率が低いＬｏｗ−ｋ膜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膜は、誘電率ｋが４．２未満の絶縁膜と定義する。
【００３４】
Ｌｏｗ−ｋ膜の例としては、
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。
【００３５】
上記シロキサン系材料の例としては、
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。
【００３６】
上記有機系材料の例としては、
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。
【００３７】
上記多孔質材料の例としては、
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。
【００３８】
次に、図７Ｃに示すように、デュアルダマシン法を用いて、上層層間絶縁膜２０５に、内部配線２０３に達するヴィア孔２０６ａと上層内部配線パターンとされた溝２０６ｂとを有する凹部２０６を形成する。凹部２０６が形成された時点で、ヴィア孔２０６ａの底には、内部配線２０３の表面が露出する。しかし、内部配線２０３は、銅又は銅合金を含むので、その表面には酸化銅２０７が形成されている。また、ヴィア孔２０６ａ及び溝２０６ｂの表面にもエッチング残渣の酸化銅２０７ａが付着している場合がある。この酸化銅２０７又は２０７ａを、図１に示したドライクリーニング装置１００を用いて除去する。さらに、複数のウエハＷを、図４に示したように、ダミーウエハＤＷと交互にウエハボート５に保持させてから、複数のウエハＷを、ドライクリーニング装置１００の処理容器１内に搬入する。
【００３９】
次に、図７Ｄに示すように、処理容器１内に、有機化合物ガス、例えば、蟻酸ガスを供給し、ウエハＷの温度を、例えば、８０℃以上２００℃以下として、内部配線２０３に対してドライ処理を行う。このドライ処理により、酸化銅２０７又は２０７ａが除去される。
【００４０】
蟻酸ガスを用いた場合、酸化銅２０７又は２０７ａが除去される際の反応式は、下記の式の通りである。
【００４１】
Ｃｕ２Ｏ ＋ ２ＨＣＯＯＨ → ２Ｃｕ（ＨＣＯＯ） ＋ Ｈ２Ｏ
・Ｃｕ（ＨＣＯＯ）は揮発性
ただし、揮発したＣｕ（ＨＣＯＯ）は不安定であり分解してＣｕになりやすいため、特にダミーウエハＤＷの裏面にＣｕが付着しやすい。
【００４２】
２Ｃｕ（ＨＣＯＯ） → ２Ｃｕ ＋ Ｈ２ ＋ ２ＣＯ２
有機化合物ガスは蟻酸ガスに限られるものではなく、蟻酸ガス以外の有機化合物ガスを用いることができる。
【００４３】
例えば、有機化合物ガスは、
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れば良い。
【００４４】
また、有機化合物ガスがアルコールであるとき、このアルコールは、
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、
芳香族アルコール
のいずれかから選ばれれば良い。
【００４５】
また、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れば良い。
【００４６】
また、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）
から選ばれれば良い。
【００４７】
次に、ウエハＷを、バリア膜を成膜する成膜装置に移し、図７Ｅに示すように、凹部２０６が形成された上層層間絶縁膜２０５上に、導電性のバリア膜２０８を形成する。バリア膜の一例は、窒化チタン膜である。
【００４８】
次に、図７Ｆに示すように、凹部２０６内に銅又は銅合金を埋め込み、上層配線２０９を形成する。
【００４９】
このような半導体装置の製造プロセスに、この発明に係る基板処理方法は適用することができる。
【００５０】
（ウエハの配置の他例）
図８は、この発明の一実施形態に係る基板処理方法において採用される、ウエハボート５へのウエハＷの配置の他例を模式的に示す図である。
【００５１】
図８に示すように、複数のウエハＷは、複数段の被処理基板保持部、本例では複数の溝６ａを有した支柱６を有するウエハボート５に、表裏交互に保持させるようにしても良い。
【００５２】
図８に示した表裏交互のウエハ保持は、例えば、図１に示した基板処理装置、あるいはウエハボート５にウエハＷを移送する移送機構に、ウエハＷを表裏反転させる反転機構を備えることにより、実現することができる。
【００５３】
このようなウエハＷの配置であると、ウエハＷの素子形成面２００どうしが相対することになる。素子形成面２００においては、例えば、図７Ｄに示したような酸化銅２０７の除去の際などに、酸化銅の除去が進行する。このため、ウエハＷの裏面に比較して、銅が付着し難い。また、素子形成面２００は、ウエハＷの裏面に比較して、各製造プロセス前に行われるクリーニングにおいて良くクリーニングされ、清浄度が常に高い。このようなことからも、素子形成面２００は、ウエハＷの裏面に比較して、銅が付着し難く、付着したとしても残留し難い。
【００５４】
従って、複数のウエハＷを、ウエハボート５に表裏交互に保持させるようにしても、トランジスタの動作性能劣化を引き起こす可能性を軽減しつつ、低温プロセス、かつ、高スループットで有機化合物ガスを用いた基板処理を可能とする基板処理方法を得ることができる。
【００５５】
しかも、他例においては、図４に示した一例に比較して、ダミーウエハＤＷを用いないので、よりスループットを高めることが可能である。
【００５６】
以上、この発明を一実施形態に従って説明したが、この発明は上記一実施形態に限定されるものではなく、発明の趣旨を逸脱しない範囲で適宜変形することが可能である。また、この発明の実施形態は、上記一実施形態が唯一の実施形態でもない。
【００５７】
例えば、上記一実施形態では、半導体装置の製造プロセスへの適用例として、銅又は銅合金を含む内部配線の表面から酸化銅の除去を説明した。しかしながら、この製造プロセスに限って適用されるものでもない。例えば、銅又は銅合金を含む電極の表面から銅含有酸化物を気相に昇華させることで除去する場合にも適用することができる。あるいは、銅または銅合金をエッチングすることでパターニングを行う場合にも運用できる。即ち、銅又は銅合金を含む薄膜に対するドライ処理全般に適用することが可能である。
【００５８】
また、被処理基板として、半導体ウエハを例示したが、被処理体は、ＦＰＤや太陽電池の製造に用いられるガラス基板であっても良いし、銅又は銅合金を含む薄膜が形成される被処理基板であれば、どのような被処理基板であっても、この発明は適用することができる。
【符号の説明】
【００５９】
１…処理容器、２…天井板、３…マニホールド、４…シール部材、５…ウエハボート、６…支柱、６ａ…溝、７…保温筒、８…テーブル、９…蓋部、１０…回転軸、１１…磁性流体シール、１２…シール部材、１３…有機化合物ガス供給機構、１４…ガス配管、１５…分散ノズル、１６…ヒータ、２００…素子形成面、２０１…トランジスタ、２０２…ソース、ドレイン、２０３…内部配線、２０４…層間絶縁膜、２０５…上層層間絶縁膜、２０６…凹部、２０７、２０７ａ…酸化銅、２０８…バリア膜、２０９…上層配線。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
銅又は銅合金を含む薄膜を有した被処理基板の基板処理方法であって、
複数の被処理基板と、複数のダミー基板とを、複数段の被処理基板保持部を有する被処理基板ボートに、交互に保持させていく工程と、
前記被処理基板及び前記ダミー基板を、交互に保持した前記被処理基板ボートを、有機化合物ガスを用いたドライ処理を行う処理容器に搬入する工程と、
前記処理容器内において、前記被処理基板ボートに保持された前記複数の被処理基板に対し、前記有機化合物ガスを用い、前記銅又は銅合金を含む薄膜に対してドライ処理を行う工程と、
を具備することを特徴とする基板処理方法。
【請求項２】
銅又は銅合金を含む薄膜を有した被処理基板の基板処理方法であって、
複数の被処理基板を、複数段の被処理基板保持部を有する被処理基板ボートに、表裏交互に保持させる工程と、
前記被処理基板を、表裏交互に保持した前記被処理基板ボートを、有機化合物ガスを用いたドライ処理を行う処理容器に搬入する工程と、
前記処理容器内において、前記被処理基板ボートに保持された前記複数の被処理基板に対し、前記有機化合物ガスを用い、前記銅又は銅合金を含む薄膜に対してドライ処理を行う工程と、
を具備することを特徴とする基板処理方法。
【請求項３】
前記ドライ処理が、前記銅又は銅合金を含む薄膜の表面から、銅酸化物を除去する処理であることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の基板処理方法。
【請求項４】
前記被処理基板にＬｏｗ−ｋ膜が含まれることを特徴とする請求項１から請求項３のいずれか１項に記載の基板処理方法。
【請求項５】
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４に記載の基板処理方法。
【請求項６】
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、
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５に記載の基板処理方法。
【請求項７】
前記有機化合物ガスがアルデヒドであるとき、このアルデヒドが、
（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５に記載の基板処理方法。
【請求項８】
前記有機化合物ガスがカルボン酸であるとき、このカルボン酸が、
（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５に記載の基板処理方法。
【請求項１】
銅又は銅合金を含む薄膜を有した被処理基板の基板処理方法であって、
複数の被処理基板と、複数のダミー基板とを、複数段の被処理基板保持部を有する被処理基板ボートに、交互に保持させていく工程と、
前記被処理基板及び前記ダミー基板を、交互に保持した前記被処理基板ボートを、有機化合物ガスを用いたドライ処理を行う処理容器に搬入する工程と、
前記処理容器内において、前記被処理基板ボートに保持された前記複数の被処理基板に対し、前記有機化合物ガスを用い、前記銅又は銅合金を含む薄膜に対してドライ処理を行う工程と、
を具備することを特徴とする基板処理方法。
【請求項２】
銅又は銅合金を含む薄膜を有した被処理基板の基板処理方法であって、
複数の被処理基板を、複数段の被処理基板保持部を有する被処理基板ボートに、表裏交互に保持させる工程と、
前記被処理基板を、表裏交互に保持した前記被処理基板ボートを、有機化合物ガスを用いたドライ処理を行う処理容器に搬入する工程と、
前記処理容器内において、前記被処理基板ボートに保持された前記複数の被処理基板に対し、前記有機化合物ガスを用い、前記銅又は銅合金を含む薄膜に対してドライ処理を行う工程と、
を具備することを特徴とする基板処理方法。
【請求項３】
前記ドライ処理が、前記銅又は銅合金を含む薄膜の表面から、銅酸化物を除去する処理であることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の基板処理方法。
【請求項４】
前記被処理基板にＬｏｗ−ｋ膜が含まれることを特徴とする請求項１から請求項３のいずれか１項に記載の基板処理方法。
【請求項５】
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４に記載の基板処理方法。
【請求項６】
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、
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５に記載の基板処理方法。
【請求項７】
前記有機化合物ガスがアルデヒドであるとき、このアルデヒドが、
（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５に記載の基板処理方法。
【請求項８】
前記有機化合物ガスがカルボン酸であるとき、このカルボン酸が、
（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５に記載の基板処理方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７Ａ】
【図７Ｂ】
【図７Ｃ】
【図７Ｄ】
【図７Ｅ】
【図７Ｆ】
【図８】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７Ａ】
【図７Ｂ】
【図７Ｃ】
【図７Ｄ】
【図７Ｅ】
【図７Ｆ】
【図８】
【公開番号】特開２０１０−２３２５９２（Ｐ２０１０−２３２５９２Ａ）
【公開日】平成２２年１０月１４日（２０１０．１０．１４）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００９−８１０６６（Ｐ２００９−８１０６６）
【出願日】平成２１年３月３０日（２００９．３．３０）
【国等の委託研究の成果に係る記載事項】（出願人による申告）平成１９年度、独立行政法人新エネルギー・産業技術総合開発機構、「基盤技術研究促進事業（民間基盤技術研究支援制度）有機酸ドライクリーニング技術の銅配線形成プロセスへの試験研究」委託研究、産業技術力強化法第１９条の適用を受ける特許出願
【出願人】（０００２１９９６７）東京エレクトロン株式会社 (5,184)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２２年１０月１４日（２０１０．１０．１４）
【国際特許分類】
【出願日】平成２１年３月３０日（２００９．３．３０）
【国等の委託研究の成果に係る記載事項】（出願人による申告）平成１９年度、独立行政法人新エネルギー・産業技術総合開発機構、「基盤技術研究促進事業（民間基盤技術研究支援制度）有機酸ドライクリーニング技術の銅配線形成プロセスへの試験研究」委託研究、産業技術力強化法第１９条の適用を受ける特許出願
【出願人】（０００２１９９６７）東京エレクトロン株式会社 (5,184)
【Ｆターム（参考）】
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