[发明专利]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

说明书

技术领域

本发明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。 

背景技术

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NH₃、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200℃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。 

发明内容

因此，本发明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。 

本发明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1：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.Lide(ed)CRC Handbook of Chemistry andPhysics，84^th Edition 

非专利文献2：E.Mack et al.，J.Am.Chem.Soc.，617，(1923) 

在本发明的第一观点中，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。 

在本发明的第二观点中，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。 

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。 

在本发明的第三观点中，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。