專利名稱：：利用含氫自由基清潔自生氧化物的方法和設(shè)備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
：本發(fā)明是有關(guān)于一種基材清潔設(shè)備及一種用以清洗基材上沉積物的方法。
背景技術(shù)：
：在基材(例如半導(dǎo)體或顯示器)工藝中，材料是沉積在基材上并經(jīng)蝕刻以形成多個具導(dǎo)電性的導(dǎo)線、接觸點(diǎn)、以及通孔。例如，使一含金屬的導(dǎo)體在一基材上沉積；在該導(dǎo)體上形成一抗蝕圖案；浸蝕該導(dǎo)體以形成多條導(dǎo)線；然后在經(jīng)蝕刻的多條該導(dǎo)線上沉積一層介電層而成為有多條導(dǎo)線的一導(dǎo)電性圖案。該介電層可再經(jīng)過蝕刻以形成多個接觸孔或多個通孔，分別露出其下層含金屬的導(dǎo)體材料或其它基材區(qū)域。然后將導(dǎo)電材料沉積在多個蝕刻孔內(nèi)以便與下層的導(dǎo)體呈電性連接。例如，在形成一含銅導(dǎo)線時，其介電層可經(jīng)過蝕刻形成多個接觸孔而露出下層的銅導(dǎo)體材料。然后可在外露的銅導(dǎo)體材料以及多個接觸孔的表面上沉積一層薄的銅種晶層以協(xié)助后續(xù)的銅電鍍工藝(至少填充一部份接觸孔)。然而，此含金屬的導(dǎo)體材料可包含多種在進(jìn)行后續(xù)處理步驟之前須先加以清洗的沉積材料。例如，此類沉積材料可包含在中間處理步驟中當(dāng)導(dǎo)體外露在氧氣物種下時所形成的自身氧化物膜。在剝除抗獨(dú)劑的過程中，因使用含氧氣體等離子剝除殘余的抗蝕劑，所以常常形成自身氧化物膜。在多個不同的處理室之間(例如于浸蝕、剝除以及清潔處理步驟之間)運(yùn)送基材時亦會形成自身氧化物。自身氧化物膜并非所要的，因?yàn)樗鼤勾藢?dǎo)體外露的表面與隨后于其上所沉積的導(dǎo)電材料之間的接觸面電阻增加。此多種的沉積物亦可包含從先前多道處理步驟中殘留的其它多種工藝沉積物，例如含碳的、含7硅的、含氟的以及含氮的殘余物。此沉積物亦非所要的，因?yàn)樗鼘τ诙鄠€該導(dǎo)電材料在外露的導(dǎo)體表面上沉積有不良影響，例如在外露的多個材料與被沉積的多個材料之間的接口形成多個空隙或其它不規(guī)則分配。在外露的導(dǎo)體表面上進(jìn)行導(dǎo)電材料的沉積之前，可先進(jìn)行前置清洗程序從含金屬的導(dǎo)體中移除自身氧化物膜。在典型的前置清程序中，其含金屬的導(dǎo)體的外露表面是以氬等離子清洗，其是以經(jīng)激發(fā)的氬離子轟擊基材造成噴濺而除去其膜。然而，激發(fā)離子時應(yīng)施用的正確能量很難決定。若離子能量過剩，噴濺會擴(kuò)及到下層的金屬；若能量太低，則仍會有膜殘留在該基材上。亦可使用一經(jīng)激發(fā)的還原性氣體(例如氫)清洗膜，經(jīng)激發(fā)的還原性氣體是與膜進(jìn)行化學(xué)反應(yīng)以減低該膜內(nèi)的氧化物而形成揮發(fā)性的羥基和水蒸汽，例如美國專利第6,346,480號(頒給Cohen等人)所述，全文在此亦并入?yún)⒖嘉墨I(xiàn)。然而，此還原劑對周圍的材料亦有不良的化學(xué)效應(yīng)，例如，此氫物種可與外露的該金屬進(jìn)行化學(xué)反應(yīng)形成多個金屬氫化物，其對多個該外露部份的導(dǎo)電性亦有不良影響。習(xí)見的清潔方法尤其不適于清洗被低-k(低介電常數(shù))材料(例如BlackDiamond,斗氐國k石圭氧石友4匕4勿，由AppliedMaterials,Inc.,SantaClara,California制作)圍繞的含金屬的表面。在該清潔方法中，其清潔氣體在與低-k材料反應(yīng)后會改變他們的介電值。例如，使用多種清潔氣體組合物(例如02、02/N2、02/H20、02/N2/H20、02/CF4以及02/CF4/H20^々習(xí)見清潔處理方法會使低-k介電材料的k值增加，從k值約2.7增高至k值約4.0，該k值與氧化硅的k值相同。在此類清潔方法中，一般相信會有多個低-k材料特別(至少部份地)容易受損，因?yàn)樵诖祟惙椒ㄖ挟a(chǎn)生的離子，尤其是較"輕"的離子，例如氫和氦離子，會深深的穿透該低-k材料并損及其層構(gòu)造。半導(dǎo)體器件中較常使用低-k介電材質(zhì)以改善其效能和速度，所以須要發(fā)展一種既可有效清潔此類基材又不會對介電常數(shù)值造成不利影響的方法。據(jù)此，須要能使內(nèi)含金屬的材料在一干凈的導(dǎo)電表面上沉積，而不會在表面上形成自身氧化物或其它污染物的沉積物。亦須要一種既能清潔導(dǎo)體又不會對周圍材料有不良影響的方法。例如，須要能清洗含金屬的導(dǎo)體上的自身氧化物膜，又不會使環(huán)繞在基材周圍的低-k介電材料的k值改變。
發(fā)明內(nèi)容一種基材清潔設(shè)備，其有一遠(yuǎn)程來源可自遠(yuǎn)程將含氫氣體激發(fā)以形成一遠(yuǎn)程激發(fā)的氣體，該遠(yuǎn)程激發(fā)的氣體中離子性含氫物種對含氫自由基物種的比值為第一比率。該清潔設(shè)備亦具有一處理室，其具有一基材支撐件；一離子過濾器，可過濾該遠(yuǎn)程激發(fā)氣體以形成一經(jīng)過濾的激發(fā)氣體，該經(jīng)過濾的激發(fā)氣體中離子性含氫物種對含氫自由基物種的比值為第二比率，該第二比率與該第一比率不同；以及一氣體分配器，可將該經(jīng)過濾的激發(fā)氣體引入該室內(nèi)。在一態(tài)樣中，該基材清潔設(shè)備包含一石英氣體分配板及一石英處理室襯墊，可過濾該遠(yuǎn)程激發(fā)氣體以形成一經(jīng)過濾的激發(fā)氣體。為了在該設(shè)備內(nèi)清洗基材，一基材是置于該設(shè)備內(nèi)的處理區(qū)。在一遠(yuǎn)程區(qū)內(nèi)，將能量耦接至一含氫氣體以形成一股從遠(yuǎn)程激發(fā)的氣體，其中離子性含氫物種對含氫自由基物種的比值為第一比率。該遠(yuǎn)程激發(fā)氣體是經(jīng)過濾而形成一經(jīng)過濾的激發(fā)氣體，其中離子性含氫物種對含氫自由基物種的比值為第二比率(該比率與該第一比率不同)，并將該經(jīng)過濾的激發(fā)氣體引入該處理區(qū)內(nèi)以清洗該基材。該設(shè)備的另一態(tài)樣是既能清洗基材上的沉積物、亦能在該基材上沉積一層含金屬的導(dǎo)體。在此設(shè)備中，其清潔室包括一排氣系統(tǒng)，可使該清潔室內(nèi)的壓力保持在約10mTorr以下。該設(shè)備亦含有一沉積室其具有一基材支撐件、一面向該基材支撐件的賊鍍靶、一可將氣體引入濺鍍室的氣體傳遞系統(tǒng)、一氣體激發(fā)器其可激發(fā)該氣體以便將材料從靶處噴濺到基材上、以及一排氣系統(tǒng)可排放此沉積室內(nèi)的氣體。一傳送室中有機(jī)器手可將該基材從清潔室運(yùn)送到該濺鍍室。該傳送室有一氣密室(enclosure)能使基材維持在約10mTorr以下的低壓環(huán)境，及一出口可將傳送室內(nèi)的氣體排放以保持在低壓環(huán)境。由一控制器操縱該清潔室、該濺鍍室、以及該機(jī)器手，以便先清洗該基材上第一內(nèi)含金屬導(dǎo)體的沉積物，之后再將該基材運(yùn)送至濺鍍室以便在已清洗的該第一內(nèi)含金屬導(dǎo)體上沉積第二含金屬的導(dǎo)體。在一態(tài)樣中，其是提供一種清洗基材上沉積物的方法，其中基材上的介電材料已形成有多個可露出下層內(nèi)含金屬的導(dǎo)體的特征(features)于其上。該方法包括一熱處理步驟及一清潔步驟。在該熱處理步驟中，基材是曝露在含氫氣體下，同時基材的溫度是維持于至少約10CTC。在該清潔步驟中，其基材是曝露在一遠(yuǎn)程激發(fā)氣體下以清洗該基材，該遠(yuǎn)程激發(fā)氣體具有含氫自由基物種。在一設(shè)備的態(tài)樣中，其基材上的沉積物是經(jīng)清洗并進(jìn)行熱處理，該設(shè)備具有一熱處理室和一清潔室。該熱處理室具有一基材支撐件、一加熱器可加熱基材、一氣體傳遞系統(tǒng)可將含氫氣體引入該室內(nèi)、以及一排氣系統(tǒng)將熱處理室內(nèi)的氣體排出。該清潔室有一基材支撐件；一遠(yuǎn)程來源，可自遠(yuǎn)程將含氫氣體激發(fā)以形成一激發(fā)氣體，其中所包含的離子性含氬物種對含氫自由基物種的比值為第一比率；一氣體分配板，將該遠(yuǎn)程激發(fā)氣體引入該室內(nèi)；一離子過濾器，用以過濾該遠(yuǎn)程激發(fā)氣體形成一經(jīng)過濾的激發(fā)氣體，其中離子性含氫物種對含氫自由基物種的比值為第二比率，該第二比率與其第一比率不同；及一排氣系統(tǒng)用以排放清潔室內(nèi)的氣體。該設(shè)備亦有一傳送室，其中有機(jī)器手能將該基材從熱處理室運(yùn)送至清潔室，該傳送室有一氣密室能使該基材維持在真空環(huán)境，以及一出口可排放此傳送室的氣體以保持真空狀態(tài)。該設(shè)備亦具有一控制器可操作熱處理室、清潔室、以及機(jī)器手，以便在該熱處理室內(nèi)處理基材并運(yùn)送基材至該清潔室以清洗該基材上含金屬導(dǎo)體上的沉積物。附圍說明本發(fā)明的此類特色、功能、以及優(yōu)點(diǎn)將參考下列說明、附加的申請專利范圍、以及附圖，以對本發(fā)明的實(shí)施例有較佳了解。不過，應(yīng)了解，各特色大致上均適用于本發(fā)明，并不只限于特定附圖的內(nèi)容，且本發(fā)明亦包括此類功能的任何組合，其中圖1a至1d的部份剖面?zhèn)纫晥D為一基材在數(shù)個不同處理階段內(nèi)的實(shí)施例，該基材具有一含金屬導(dǎo)體及一低-k介電層；圖2a的剖面?zhèn)纫晥D是一清潔設(shè)備的實(shí)施例，其包含一離子過濾器；圖2b的部份俯視圖是一安裝在氣體分配板上的線柵極的實(shí)施例；10圖3的剖面俯視圖是一多重處理室設(shè)備的實(shí)施例；圖4a的剖面?zhèn)纫晥D是一熱處理室的實(shí)施例；圖4b的剖面?zhèn)纫晥D是一濺鍍室的實(shí)施例；圖5是一控制器的例示性方框圖，其包含計(jì)算機(jī)可讀取程序；圖6顯示在增加基材偏差功率量、氣體激發(fā)功率量以及壓力的下，其低-k介電層的厚度變化和k值變化圖7是在基材清潔工藝之后升高基材溫度下，其反射性百分比及反射性百分比標(biāo)準(zhǔn)偏差圖8是在增加接觸點(diǎn)電阻值下，已測得接觸點(diǎn)電阻的特征(features)在基材上的百分比圖。圖9顯示在清洗過程中的光阻劑消除速率的比較圖10是在一基材清潔工藝前后所測得的基材的反射性百分比圖11是在增加接觸點(diǎn)電阻值下，具有已測得電阻的導(dǎo)線結(jié)構(gòu)在基材上的百分比圖。圖12是在增加電容量數(shù)值下，已測得電容量的電容器占基材的百分比主要組件符號說明10基材14表面18低-k介電層20特征22抗蝕劑層35遠(yuǎn)程來源39清潔氣體源41流動閥52線柵極60包含石英的表面37遠(yuǎn)程氣體激發(fā)器40遠(yuǎn)程室50離子過濾器62連結(jié)管道71氣體分配板的開口16含金屬的導(dǎo)體19介電層18的表面21第二含金屬的導(dǎo)體30遠(yuǎn)程區(qū)54孑L口12沉積物70氣體分配器72氣體分配板75氣體分配板的底部表面78氣室壁82襯墊90電極100處理室106a清潔室106c熱處理室106第二沉積室108處理區(qū)110支架113真空隔絕室"5卡匣117真空傳送室119機(jī)器手122底壁128外罩130氣體供應(yīng)器140溫度控制系統(tǒng)143加熱燈泡152排氣泵154b氣體源156a管道156c管道158b氣體流量控制閥160混合歧管164氣體出口170排氣口174節(jié)流閥73氣體分配板的頂端表面76氣體分配氣室80氣室壁83氣體分配器入口91電壓供應(yīng)器102設(shè)備106b沉積室106d處理室107室壁109平臺111耐熱組件114室側(cè)壁116底壁118室頂壁120側(cè)壁124頂壁129出口135節(jié)流閥142加熱器144排氣系統(tǒng)154a氣體源154c氣體源156b管道158a氣體流量控制閥158c氣體流量控制閥162氣體分配器168排氣系統(tǒng)172排氣管176排氣泵177排氣口195處理室202偵測器210座式電源供應(yīng)器218壁230基材支撐件252工藝氣體供應(yīng)器302計(jì)算機(jī)306中央處理器310卸除式儲存媒體314隨機(jī)存耳又內(nèi)存318光筆180氣體激發(fā)器201輩巴電源203RF電源供應(yīng)器211賊鍍靶226高密度等離子區(qū)252工藝氣體供應(yīng)器300室控制器304硬件接口308內(nèi)存312非卸除式儲存媒體316顯示器320計(jì)算機(jī)-可讀取程序322工藝序列發(fā)生器程序代碼324處理室管理程序代碼326基材布置程序代碼328氣體控制器程序代碼330氣壓控工藝序代碼332溫度控工藝序代碼334氣體激發(fā)器控工藝序代碼336工藝監(jiān)控程序代碼338工廠自動化主計(jì)算機(jī)340主軟件程序401磁場發(fā)生器407氣密室壁410支架432熱處理氣體源435節(jié)流閥438流量計(jì)445加熱燈泡陣列477排氣口502線504線506線508線403磁控電子管408處理區(qū)430氣體傳遞系統(tǒng)434氣體分配器436連結(jié)管道444排氣系統(tǒng)452排氣泵501線503線505線507線509線510線602線600線604線700長條圖702長條圖704線708線710線706線709線712線具體實(shí)施例方式一清潔工藝是用以清洗基材10上含金屬的導(dǎo)體16的表面14。例如，該清潔工藝適用以去除在表面14上形成的沉積物12，例如因表面曝露在內(nèi)含氧的環(huán)境下所形成的自身氧化物膜12。該沉積物12亦包含在前述多道處理步驟中形成的多項(xiàng)工藝殘余物，例如內(nèi)含^f灰、氮、氟以及硅的殘余物，甚至有殘留聚合物。該清潔工藝可清洗該含金屬的導(dǎo)體16的表面14，包含例如銅、鋁、鈦、鴒或其多個合金或多個化合物。一基材10的實(shí)施例包含內(nèi)含金屬的導(dǎo)體16，如第1a-d圖展示。該基材10包含在下層的含金屬的導(dǎo)體16，其上有一低-k介電層18形成。該低-k介電層18包含的介電材料其k值低于約3.0，例如約2.0至約3.0，甚至k值低于約2.7。例如，一合適的低-k介電層可包含BlackDiamondTM(AppliedMaterials,Inc.,SantaClara,California生產(chǎn)制造)的低-k硅氧碳化物。其它合適的低-k介電層可包含由硅與氧、碳、氫和其它多種元素至少其中之一形成的多個結(jié)合物。第1a及1b圖展示的介電層18中，其包含的數(shù)個特征20露出含金屬的導(dǎo)體16的表面14，其上有沉積物12。該清潔工藝是從含金屬的導(dǎo)體16的表面14移除沉積物12，以便使經(jīng)清洗的表面14與其后沉積在基材10上的多個材料之間能有良好的電接點(diǎn)，如第1c以及1d圖展示。據(jù)發(fā)現(xiàn)，改良的清潔工藝包含使基材10曝露在一經(jīng)激發(fā)的清洗氣體(內(nèi)含氫自由基)下。含氫自由基是具有不成對電子的含氫物種，因此具有高度化學(xué)反應(yīng)性，但并不具有正或負(fù)電荷，例如氫原子(H')、氫氧自由基(OH-)、含氮自由基(NH2、NH3。、及含碳自由基例如曱基自由基(CH3')。據(jù)相信，通過使含氫自由基與沉積物12的氧氣成分(例如自身氧化物)進(jìn)行化學(xué)反應(yīng)形成揮發(fā)性羥基和可排放的水蒸汽，可提供一較溫和的清潔工藝以去除在含金屬導(dǎo)體16表面14上的沉積物12。因此，該經(jīng)激發(fā)的含氫自由基能與沉積物12進(jìn)行更專一性反應(yīng)且不會損及周圍的低k介電層18的構(gòu)造。例如，在含氫自由基的清潔工藝中，層18的k值增加程度可小于約0.1，甚至小于約0.05。相反的，含氫離子類為一種具有正或負(fù)電荷的含氫物種，通常會帶電轟擊基材10,也因此會過度損害低-k介電層18的構(gòu)造及增加層化的k值。據(jù)此，改良的清潔工藝須要使基材10曝露在一激發(fā)氣體下，其中包含含氫自由基且實(shí)質(zhì)上不含氫離子。例如，經(jīng)激發(fā)的清潔氣體中的含氫自由基與含氫離子的適合比例為至少約10,000:1。經(jīng)由將能量聯(lián)結(jié)至適合的含氫氣體，例如H2、H20、NH3以及SiH4其中之一種或多種，能形成經(jīng)激發(fā)的清潔氣體。為了形成大量的含氫自由基，此清潔氣體包含的主要成分宜為含氫氣體。例如，此清潔氣體可包含至少約80%體積比的含氫氣體，甚至至少約90。/。體積比的含氫氣體，例如90%體積比的H2。該含氫氣體的合適體積流速可為約100sccm至約5公升/分鐘。亦發(fā)現(xiàn)若提供H20，可在激發(fā)氣體內(nèi)促進(jìn)含氫自由基形成并可減少室106a內(nèi)的多個組件腐蝕。例如，清潔氣體可包含約1%至約20%體積比的H20，例如約1%至約5%體積比的H20。據(jù)此，在一態(tài)樣中，其清潔氣體包含約50sccm至約1000scm的H2,例如約300至約600sccm的H2，以及約0至約10sccm的H20，例如約1至約5sccm的H20。在一態(tài)樣中，其清潔氣體包含一含氮?dú)怏w。例如，清潔氣體可包含一氣體組成物，其經(jīng)游離后可同時提供多個含氫和含氮自由基。適合的含氮清潔氣體組成物的實(shí)施例可包含(i)NH3;(ii)NH3以及H20;(iii)N2以及H2;(iv)N2、H2以及H20;以及(v)NH3、H20以及H2。在一態(tài)樣中，其清潔氣體包含約80%至約100%體積比的H2，約1%至約20%體積比的H20,以及約1%至約20%體積比的NH3。該清潔氣體亦可包含一含碳?xì)怏w以保護(hù)低-k介電層18,此是經(jīng)由提供碳源以補(bǔ)充從層18被蝕刻的碳而達(dá)成。合適的多個該含碳?xì)怏w的實(shí)施例可包含CO、CH4、C02以及C2He至少其中一個。該清潔氣體亦可另外包含一添加的氣體，例如N2、Ar、He以及Ne其中至少一個。清潔氣體可通過將一能量與遠(yuǎn)程區(qū)30內(nèi)的氣體聯(lián)結(jié)而激發(fā)，如在圖2a內(nèi)展示，進(jìn)而形成一遠(yuǎn)程激發(fā)氣體，其包含經(jīng)激發(fā)的離子性以及自由基物種。此遠(yuǎn)程區(qū)30是位于距清潔室106a的處理區(qū)108—段適合距離，以便在遠(yuǎn)程區(qū)30內(nèi)形成的許多經(jīng)激發(fā)的離子物種在到達(dá)處理區(qū)108之前可再結(jié)合。由于自由基物種的再結(jié)合現(xiàn)象并不頻繁，且在相同距離上其平均壽命往往比離子性物種長，因此在遠(yuǎn)程區(qū)30內(nèi)形成激發(fā)氣體得以傳送較多自由基物種(而較少離子性物種)到處理區(qū)108。遠(yuǎn)程區(qū)30是置放在與處理區(qū)108距離d之處，以便遠(yuǎn)程激發(fā)氣體在通行距離d時，例如從遠(yuǎn)程區(qū)30至氣體分配板72,可過濾氣體而產(chǎn)生一經(jīng)激發(fā)氣體，其中離子性物種的數(shù)目減少且自由基物種數(shù)目對離子性物種數(shù)目的比率較高。從清潔室106a的處理區(qū)108至遠(yuǎn)程區(qū)30的合適距離可為，例如至少約1.5英吋(3.8公分)，例如約1英吋(2.5公分)至約4英吋(10公分)。然后使經(jīng)激發(fā)的清潔氣體通過離子過濾器50以過濾遠(yuǎn)程激發(fā)氣體而形成經(jīng)過濾的激發(fā)氣體，其離子性含氫物種對含氫自由基物種的比值不同于在遠(yuǎn)程區(qū)30內(nèi)形成的物種的比值。較佳者，離子過濾器50可減少經(jīng)激發(fā)的清潔氣體內(nèi)的離子數(shù)目，以便使經(jīng)過濾氣體中離子物種對自由基物種的比率低于在遠(yuǎn)程區(qū)30內(nèi)形成的未經(jīng)過濾的激發(fā)氣體中的比率。經(jīng)過濾的激發(fā)氣體其離子對自由基物種的比值(Rf)比未經(jīng)過濾者的比值(Ri)小約至少1:100，例如至少約1:500,甚至至少約1:10,000。未經(jīng)過濾比率(Ri)的數(shù)值可為經(jīng)過濾比率(Rf)的數(shù)值至少約100倍，例如至少是經(jīng)過濾比率的約500倍，甚至至少是經(jīng)過濾比率的約10,000倍。例如，經(jīng)過濾的比率可等于R產(chǎn)(Rf/Ri)'Ri;其中經(jīng)過濾的比率是Rf=lf/Nf而未經(jīng)過濾的比率是Ri-li/Ni,lf以及l(fā)j分別是經(jīng)過濾以及未經(jīng)過濾氣體中的離子數(shù)，而Nf以及Ni分別是經(jīng)過濾及未經(jīng)過濾氣體中的自由基物種數(shù)。以離子及自由基物種的數(shù)目表示時，該經(jīng)過濾的比率即等于R產(chǎn)(lf/Nf)(NA).Ri。假設(shè)經(jīng)過濾以及未經(jīng)過濾氣體中其自由基物種的數(shù)目實(shí)質(zhì)上維持不變時，意即自由基變化的數(shù)目少于約20%，則Nf即等于Ni且此類因子可在公式中消除，使經(jīng)過濾的比率等于R產(chǎn)(lf/li)Ri。因此該經(jīng)過濾比率即等于消除了一個因子的未經(jīng)過濾的比率，實(shí)質(zhì)上即等于經(jīng)過濾的離子數(shù)對未經(jīng)過濾離子(lf/li)數(shù)目的比值，較佳的比例為少于約1:100，例如少于約1:500,甚至少于約1:10,000。因此，該離子過濾器50可從激發(fā)氣體中移除離子性物種(否則會損害低-k介電層18),而使自由基物種繼續(xù)留在該經(jīng)激發(fā)的清潔氣體內(nèi)以清洗基材10。有許多種方法可偵測經(jīng)激發(fā)的氣體中離子性物種與自由基物種的相對比以決定是否已達(dá)到所要求的比值。使用等離子放射，氫自由基的相對量可經(jīng)由偵測例如，在656毫微米下的氫放射光語強(qiáng)度而監(jiān)測。在經(jīng)激發(fā)氣體內(nèi)氫自由基的相對量大致上與氫發(fā)射譜線的強(qiáng)度成正比，因此，較高的發(fā)射譜線強(qiáng)度意指氫自由基的相對濃度較高。在經(jīng)激發(fā)氣體內(nèi)的氫離子相對量可經(jīng)由例如，測量基材支撐件110的DC偏差值變化決定。等離子中撞擊在并激發(fā)支架110的氫離子數(shù)目是與在支架110測得的DC偏差值成正比。因此，在支架110測得的DC偏差值對氫發(fā)射語線強(qiáng)度的比值可用以估計(jì)在經(jīng)激發(fā)氣體內(nèi)的離子性物種對含氫自由基物種的比值。亦可用靜電探針(langmuirprobe)測量氫離子濃度，該靜電探針包含一導(dǎo)電性探針，其是插入激發(fā)氣體中以測量參數(shù)，例如因離子撞擊到尖端而賦予電荷所產(chǎn)生的離子電流。一靜電探針的實(shí)施例是描述于美國專利第5,339,039號，頒給Carlile等人，全文在此并入?yún)⒖嘉墨I(xiàn)。本發(fā)明提供一種偵測器202,其能利用一或多個氫放射強(qiáng)度、DC偏差值、靜電探針或另一種方法測量自由基以及離子性物種其中至少一個的相對量以及濃度。該偵測器202可位在室106和設(shè)備102的多個不同區(qū)域以測量在該區(qū)域內(nèi)離子與自由基(其中至少一個)的多個濃度。該偵測器202可位于遠(yuǎn)程室40內(nèi)或其附近以偵測未經(jīng)過濾的激發(fā)氣體內(nèi)的一種或多種自由基和離子數(shù)量。例如，在一未經(jīng)過濾激發(fā)氣體內(nèi)測得的離子濃度可為約10"至約1012離子/公分3。該偵測器202亦可位于室106a附近，例如靠近處理區(qū)108,以偵測一經(jīng)過濾氣體內(nèi)的一種或多種離子與自由基的數(shù)量。例如，在該經(jīng)過濾激發(fā)氣體內(nèi)測得的離子濃度約為108至約109離子/公分3。據(jù)此，可用該偵測器102測量設(shè)備102的多個不同區(qū)域內(nèi)的離子與自由基物種(其中至少一個)的數(shù)目，以決定在經(jīng)過濾以及未經(jīng)過濾氣體內(nèi)的離子與自由基物種的相對量。在一態(tài)樣中，其離子過濾器50包含一線柵極52,其具有孔口54，經(jīng)激發(fā)的清潔氣體可由其中通過，如第2a以及2b圖展示。此線柵極52可接地電(如圖中展示)以便源自離子性物種撞擊柵極52的電荷可經(jīng)由柵極52傳達(dá)至接地電位，藉以移除在經(jīng)激發(fā)的清潔氣體中帶電荷的離子性物種。亦可視需要偏置線柵極52使產(chǎn)生一電位區(qū)以排斥帶電荷的離子性物種。該線柵極52包含的孔口54的面積對線柵極52面積的比值，高到足以使氣體流通良好，該比率例如約為10:1至約1:10，甚至至少約1:1。該線柵極52包含一適合的導(dǎo)電材料，例如，是鉬、鈦、鎳-鉻合金以及鋁合金其中至少一種。線柵極52是置放在遠(yuǎn)程區(qū)30與基材10之間的活化清潔氣體的流動路徑上，例如處理區(qū)108的上方。在一態(tài)樣中，如第2a以及2b圖展示，該線柵極52是安置在一氣體分配板72上，以便將源自遠(yuǎn)程區(qū)30的經(jīng)激發(fā)的清潔氣體分配至處理區(qū)108。線柵極52是安置在氣體分配板72上，該線柵極內(nèi)的孔口54與氣體分配板72的開口71對準(zhǔn)，使經(jīng)激發(fā)的清潔氣體得以流經(jīng)線柵極52和氣體分配板72。該線柵極52可安置在氣體分配板72的頂端表面73上，甚至可以有至少一部份包埋在氣體分配板72內(nèi)以抑制線柵極52腐蝕，如圖2a展示。較佳的氣體分配板72包含一介電材料，例如是氧化鋁、藍(lán)寶石、硅土以及石英其中至少一者，亦可包含一導(dǎo)電材料，例如是硅、鋁以及碳化硅其中至少一者。該線柵極亦可或安置在氣體分配板72的底部表面75上，或可在與氣體分配板72相距一段距離之處。同時，該氣體分配板72本身亦可作為一離子過濾器50，當(dāng)板72是作為障板以巻動流經(jīng)的激發(fā)氣體流時，得以促進(jìn)經(jīng)激發(fā)的自由基物種再結(jié)合。經(jīng)激發(fā)的氣體亦可通過通過一包含石英的表面60來過濾該經(jīng)激發(fā)的清潔氣體以去除離子性物種。據(jù)相信該石英表面60是作為一離子過濾器50，通過提供一表面供含氫物種以氫鍵鍵結(jié)并吸附在表面60上而減少自由基的再結(jié)合。撞擊在石英表面60的含氫物種會釋出一種經(jīng)吸附的含氫自由基到激發(fā)氣體中，使氫自由基得以再生。石英表面60并不會使氫離子再生，因而此類離子會再結(jié)合而形成電中性的、非離子性物種。因此，將已活化的清潔氣體通過石英表面，可將經(jīng)激發(fā)的清潔氣體中的離子性物種有效地過濾，而保存了自由基物種。石英表面60可成為對經(jīng)激發(fā)的清潔氣體提供過濾氫離子性物種的最佳安排。在一態(tài)樣中，其石英表面60包含位在遠(yuǎn)程區(qū)30和處理室106a之間的連結(jié)管道62的部分內(nèi)部表面，如圖2a展示。例如，此連結(jié)管道62可包含一石英管。在另一態(tài)樣中，其石英表面60包含一或多個氣體分配器70的表面，如圖2a展示。例如，該氣體分配器70可包含一氣體分配板72(其中包含石英)。多個石英表面60亦可位在環(huán)繞著氣體分配氣室76(位在該氣體分配板72與一氣體分配器入口83之間)的多個壁78、80的表面上。例如，多個上方及側(cè)邊氣室壁78、80可由石英制成。多個氣室壁78、80亦可包含襯在多個壁78、80上的多個襯墊82，且可包含多個石英表面60，例如石英襯墊。該包含多個石英表面60的多個襯墊82亦可村在室106a內(nèi)的多個其它表面上，例如室側(cè)壁114、底壁116、頂壁118、以及其它多個組件(例如氣體分配板72)其中至少一個的部分表面?；?0的溫度是設(shè)定成可提供減少沉積物12內(nèi)的氧化物量的最適條件，甚至可設(shè)定成使含氫自由基和沉積物12之間的化學(xué)反應(yīng)速度加快。例如，基材溫度可維持在約0至約50CTC，例如約15(TC至約45CTC，甚至約25。C至約35CrC,例如約15(TC至約350°C。在一態(tài)樣中，其清潔工藝施用于基材10的偏差功率量宜低，因?yàn)槠罟β柿窟^高會使經(jīng)激發(fā)清潔氣體內(nèi)的離子增加轟擊基材10。適合的偏差功率量可低于約100Watts，例如介于約O至約10Watts，甚至約1Watts至約10Watts,甚至可實(shí)質(zhì)上是零。在另一態(tài)樣中，其是施用較高的偏差功率量以增加清潔速率，例如偏差功率量可高于100Watts，甚至介于約100Watts至約200Watts。進(jìn)一步的研究發(fā)現(xiàn)，基材10的清潔過程可經(jīng)由進(jìn)行熱處理或熱煉步驟移除基材10上的沉積物12而改良。在熱處理步驟中，基材10是加熱至一高溫足以移除基材10上的氣體材料，例如蒸氣化沉積物12。在熱處理步驟期間亦可提供一還原性氣體流以抑制多個氧化物在基材上10形成。適合的還原性氣體可包含一含氫氣體，例如H2?？蓪?shí)質(zhì)上僅進(jìn)行熱處理步驟而不將還原性氣體激發(fā)，例如還原性氣體實(shí)質(zhì)上并未與RF或微波能耦合，以便在以遠(yuǎn)程激發(fā)的氫自由基進(jìn)行清潔步驟之前先進(jìn)行較溫和的初步清洗基材10。在一熱處理步驟態(tài)樣中，其基材10是加熱至溫度至少約100°C，例如介于約15CTC至約350°C。提供一股H2氣流，其體積流量約在100sccm至約5公升/分鐘。熱處理步驟期間的壓力可維持在約100mTorr至約100Torr，甚至低于約30Torr，且適合的加熱時間可為約1至約10分鐘。在一態(tài)樣中，其熱處理步驟是依循以氫自由基清潔的步驟在相同的室106a內(nèi)進(jìn)行。例如，室106a內(nèi)可包含一溫度控制系統(tǒng)140,并搭配一加熱器142以便在室106a內(nèi)將基材10加熱到熱處理溫度。如圖4a的實(shí)施例展示，該加熱器142包含一個位在基材支撐件110內(nèi)基材10下方的耐熱組件111。該加熱器142亦可包含其它多個加熱裝置，例如一投射式加熱燈143。在另一態(tài)樣中，其熱處理步驟是分別在不同的熱處理室中進(jìn)行，如圖4a中展示的實(shí)施例。此熱處理室106c宜與清潔室106a以真空接觸，例如經(jīng)由一真空傳送室117，以便基材10可從該熱處理室106c轉(zhuǎn)移至清潔室106a且不破壞真空。在一實(shí)施例中，其清潔工藝(及熱處理工藝，視需要)是在已實(shí)質(zhì)上完全移除抗蝕劑層22而使下層的低-k介電層18的表面19外露后才進(jìn)行。如圖1a展示，其剝除程序包含使包含抗蝕劑層22的基材10啄露在一經(jīng)激發(fā)的剝除氣體下，例如在剝除室內(nèi)的含氧氣體。一旦完成剝除該抗蝕劑層22且實(shí)質(zhì)上已完全移除抗蝕劑層22后，如圖1b展示，該基材10即轉(zhuǎn)移至另一清潔室106a。該清潔室106a宜屬于一獨(dú)立的多重室設(shè)備的一部份而不與其剝除室于真空下接觸，此乃因剝除過程涉及自基材10上移除大量材料，若其剝除室是與該清潔室106a或其它的室進(jìn)行真空式合一，可能會發(fā)生源自其剝除室的污染。當(dāng)使用獨(dú)立的熱處理室106c時，此熱處理室106c亦不宜與其剝除室于真空下接觸，且其可為多重室真空設(shè)備(包括清潔室106a)的一部份。在將基材10從剝除室傳送至清潔室106a時使含金屬的導(dǎo)體16曝露在含氧剝除環(huán)境下、或曝露在周圍的大氣下，可在含金屬的導(dǎo)體16表面14上形成沉積物12的自身氧化物成分(如圖1b展示)。在一適合的清潔工藝的態(tài)樣中，其清潔氣體包含約50至約1000sccm的H2，例如300sccm的H2，以及約0至約10sccm的H2Q，例如，經(jīng)施用約300Watts至約3000Watts(例如1050Watts)功率量，可在遠(yuǎn)程來源35內(nèi)活化3scmH20。該室內(nèi)的壓力是維持在低于約10Torr，例如約1Torr。其是施用偏差功率量約0至約100Watts(例如50Watts)使基材10偏置，而此基材10的溫度則維持在約150至約450。C之間，例如25CTC。該清潔工藝實(shí)質(zhì)上已移除了多個沉積物12而提供一干凈的表面14，如圖1c展示。完成清潔工藝之后，其室106a內(nèi)的壓力是降低至約10mTorr以下，以排放使用過的清潔氣體及清潔副產(chǎn)品，并減少該多重室設(shè)備遭到清潔室106a污染的可能性。然后該基材10可在真空下經(jīng)由一獨(dú)立的基材傳送室117(內(nèi)有傳送機(jī)器手119)轉(zhuǎn)移至一沉積室106b，以便在剛清洗過的含金屬的導(dǎo)體表面14上沉積一層第二含金屬的導(dǎo)體21，例如是銅、鋁、鉭、鎢、氮化鉭及氮化鵠其中至少一個，如圖1d展示。圖2a是展示一設(shè)備102的實(shí)施例，其包含一清潔室106a適用于含氫自由基清潔工藝。在此展示的該設(shè)備102的特定實(shí)施例是適用于清洗多個基材10(例如多個半導(dǎo)體晶片)，并可由一般技術(shù)人員改造用以清潔其它種基材10(例如平面顯示器、聚合物面板、或其它的電路接收結(jié)構(gòu))。一般而言，該清潔室106a包含一或多個壁107,例如一氣密室壁，其可包含一頂壁118;多個側(cè)壁114;及一底壁116用以封住處理區(qū)108。經(jīng)激發(fā)的清潔氣體是通過一氣體供應(yīng)器130，其包含該遠(yuǎn)程來源35及一氣體分配器70，提供到該處理區(qū)108。該清潔氣體是經(jīng)該遠(yuǎn)程來源35激發(fā)并透過一連結(jié)管道62(具有一入口83)由該氣體分配器70接收。該氣體分配器70可包含一氣體分配板72,其具有一開口71以在該處理區(qū)108內(nèi)分配氣體。視需要，該氣體分配器70亦可包含在基材10周圍的一條或多條導(dǎo)管。用過的氣體及副產(chǎn)品是從該室106a經(jīng)由一排氣系統(tǒng)144排放，其包含一排氣口177可接收源自處理區(qū)108的氣體，亦可包含一節(jié)流岡135以控制在室106a內(nèi)的氣體壓力，以及一或多個排氣泵152，例如渦輪式分子排氣泵。該排氣系統(tǒng)144可使室106a內(nèi)維持在一大氣壓下。適用于自遠(yuǎn)程將清潔氣體激發(fā)的遠(yuǎn)程來源35包含一遠(yuǎn)程室40,其具有一遠(yuǎn)程區(qū)30;—清潔氣體源39以及一遠(yuǎn)程氣體激發(fā)器37。在運(yùn)轉(zhuǎn)時，該清潔氣體是源自遠(yuǎn)程室40的清潔氣體源39?？商峁┮涣鲃娱y41以控制該清潔氣體進(jìn)入遠(yuǎn)程室40的流速。遠(yuǎn)程的氣體激發(fā)器37會聯(lián)結(jié)能量到遠(yuǎn)程區(qū)30內(nèi)的清潔氣體以激發(fā)該清潔氣體，因此形成一股經(jīng)激發(fā)的清潔氣體，其包含激發(fā)的離子及自由基物種。該遠(yuǎn)程的氣體激發(fā)器37可將(例如)RF和微波能其中至少一個聯(lián)結(jié)到清潔氣體。在一態(tài)樣中，此遠(yuǎn)程的氣體激發(fā)器37包含一感應(yīng)器天線，其可將RF能感應(yīng)聯(lián)結(jié)到遠(yuǎn)程區(qū)30內(nèi)的清潔氣體。聯(lián)結(jié)清潔氣體的適合的RF功率量可為約100Watts至約10kWatts。在另一態(tài)樣中，其遠(yuǎn)程的氣體激發(fā)器37包含一螺旋氣體激發(fā)器以便將能量聯(lián)結(jié)到遠(yuǎn)程區(qū)30內(nèi)的清潔氣體，例如在美國專利第6,150,628號(頒給Smith等人)描述，其全文在此并入?yún)⒖嘉墨I(xiàn)。螺旋氣體激發(fā)器施用的合適RF功率量可為約1000Watts至約10,000Watts。亦可提供一遠(yuǎn)程氣體激發(fā)器37，其包含一微波氣體活化器。適合的微波功率量可為約300Watts至約5kWatts。室106a亦可視需要包含一處理室氣體激發(fā)器，其是將能量聯(lián)結(jié)至室106a的處理區(qū)108內(nèi)的氣體。例如，此處理室氣體激發(fā)器可包含一或多個電極及一感應(yīng)器天線以聯(lián)結(jié)RF能?；?0是置于處理區(qū)108內(nèi)位在具有基材接受表面180的支架110上。支架110可視需要包含一電極90，其可由電壓供應(yīng)器91施用功率量而產(chǎn)生電偏差。該電極90可經(jīng)偏置而以靜電力支撐支架110上的基材10。該電極90以及基材10亦可經(jīng)偏置而影響工藝的特性，例如離子轟擊基材10的程度。然而，支架110亦可不含任何可通電的電極。一溫度控制系統(tǒng)140是用以保持該基材10的溫度，并可包含例如，在基材10的下方支架110內(nèi)的耐熱組件111。該溫度控制系統(tǒng)140亦可包含一或多個其它種熱-交換設(shè)備，例如一熱交換管道以提供熱交換液、以及加熱燈。該溫度控制系統(tǒng)140亦可包含一溫度監(jiān)測儀，例如熱電偶，以監(jiān)測基材10的溫度，并提供一信號，其與室控制器300的溫度相關(guān)。設(shè)備102，包含該處理室195，亦可為一較大型多重室設(shè)備102(其包含數(shù)個處理室106a-d)的一部份。在一設(shè)備102的實(shí)施例中，其適用于處理基材10,包含一或多個處理室106a-d,如圖3展示。該處理室106a-d是安置在一平臺(例如Precision5000，平臺，AppliedMaterials,Inc.,SantaClara,California)上以提供電、水、以及其它的支撐功能。該平臺109通常是支撐一真空隔絕室113(以承接待處理基材10的卡匣115)及一基材傳送室117(內(nèi)有機(jī)器手119),后者可從卡匣115將該基材傳送至不同的多個室106a-d以進(jìn)行處理，并在處理之后將其送回。不同的多個室106a-d可包含，例如一沉積清潔室106a;—沉積室106b，以便在晶片上沉積材料；或者，一熱處理室106c;以及其它多個處理室。例如，在一態(tài)樣中，多個室106a-d其中之一包含該清潔室106a,其可將在基材10的含金屬導(dǎo)體16上形成的沉積物12移除。完成清潔工藝之后，該基材10可經(jīng)機(jī)器手119轉(zhuǎn)移至沉積室106b以便在已清洗的基材10上沉積材料，例如含金屬的導(dǎo)體。該基材10亦可經(jīng)機(jī)器手119轉(zhuǎn)移至第二沉積室106，其能在先前于第一室內(nèi)沉積的該第一材料上再沉積另一材料(例如另一含金屬的導(dǎo)體)。在進(jìn)行熱處理工藝之后，該基材10亦可由機(jī)器手119從熱處理室106c轉(zhuǎn)移至清潔室106a。該多個室106a-d是在設(shè)備102內(nèi)相互連結(jié)以形成連續(xù)的真空環(huán)境，其中工藝是持續(xù)進(jìn)行而不會中斷，因此可降低基材10遭污染的可能性(當(dāng)晶片在不同工藝階段下于獨(dú)立處理室之間轉(zhuǎn)送時會大幅增加遭污染的機(jī)會)。該傳送室117包含一排氣系統(tǒng)，其具有一出口129可排氣并能維持低壓環(huán)境，例如壓力低于約10mTorr，以減低多個室106a-d的污染。在一典型態(tài)樣中，室106b能將材料沉積在基材10上，如圖4b的例示性說明。該室106b是自電離等離子室的代表，例如SIP+型室(由AppliedMaterials,Inc.,SantaClara,CA研發(fā)制造)。然而，本發(fā)明的特色并不僅限于包含SIP+型室的沉積室，其它種沉積室亦適合。典型的室106b包含多個氣密室壁218,其包含多個側(cè)壁120、多個底壁122以及一頂壁124。一基材支撐件230是用以在室106b內(nèi)支撐基材10。此基材支撐件230可經(jīng)一座式電源供應(yīng)器210(例如一RF電源供應(yīng)器203)電漂浮或偏置?；?0是經(jīng)過在室106b的側(cè)壁120內(nèi)的基材裝載入口(未顯示)引入室106b并置于支架230上。支架230可通過多個支架吊管(未顯示)升起或下降，且在運(yùn)送基材10出入室106b時可用一吊架指組件(亦未顯示)將基材10升起或下降一工藝氣體，例如'踐鍍氣體，是經(jīng)由一工藝氣體供應(yīng)器252(其包含多個氣體源154a-c)引入室106b，各氣體源是供料到一管道156a-c，其具有一氣體流量控制閥158a-c(例如質(zhì)量流量控制器)可經(jīng)此傳送一給定流速的氣體。該多個導(dǎo)管156a-c將氣體供應(yīng)至一混合歧管160，氣體在此處經(jīng)過混合而形成所要求的工藝氣體組成物。該混合歧管160是供料到一氣體分配器162，其在室106b內(nèi)具有一個或多個氣體出口164。該多個氣體出口164可穿過多個室側(cè)壁120而止于基材支撐件230附近。該工藝氣體可包含不具反應(yīng)性的氣體，例如氬或氛，其一旦受激發(fā)即撞擊耙211且從此處噴濺材料。該工藝氣體亦可包含一反應(yīng)性氣體，例如一種或多種含氧氣體和含氮?dú)怏w，其均能與噴濺材料反應(yīng)而在基材10上形成層。使用過的工藝氣體及副產(chǎn)品是經(jīng)由一排氣系統(tǒng)168從室106b排放，該排氣系統(tǒng)包括一或多個排氣口170可接收用過的工藝氣體，并將用過的氣體輸送至一排氣管172，由一節(jié)流閥174控制室106b內(nèi)的氣壓。該排氣管172是供氣到一或多個排氣泵176。典型的，室106b內(nèi)的濺鍍氣體壓力則設(shè)定在次大氣值。濺鍍室106b更包含一濺鍍靶211,其面對基材10。該濺鍍靶211可包含所要求的形狀，例如圖4b內(nèi)展示的形狀。該濺鍍靶211亦可包含一實(shí)質(zhì)上為平面的形狀，其表面實(shí)質(zhì)上為一平坦的濺鍍面。該濺鍍室106b亦包含一外罩128可保護(hù)室106b的壁218免于受材料濺鍍，且一般亦作為相對于陰極靶211的陽極。外罩128可行電漂浮或接地。該靶211是與室106b電隔絕，并連接至一靶電源201，例如脈沖式DC電源，但亦可為其它型的電源。在一態(tài)樣中，靶電源201、靶211、以及外罩128是作為一氣體激發(fā)器180,其能激發(fā)濺鍍氣體以便從靶211處噴濺材料。該靶電源201是施用一相對于外罩128的偏差電壓于靶211上。在濺鍍靶211上施用電壓會在室106b內(nèi)產(chǎn)生電場而激發(fā)濺鍍氣體形成等離子，其會強(qiáng)力地撞擊在靶211上并進(jìn)行轟擊使靶材料噴出而濺鍍在基材10上。激發(fā)工藝氣體的脈沖式DC電壓的適合脈沖頻率可為例如，至少約50kHz，更佳者低于約300kHz，最佳者約100kHz。一適合激發(fā)工藝氣體的DC電壓可為例如，約200至約800伏特。.室106b更包含一磁控電子管403，其內(nèi)含的磁場發(fā)生器401會在靠近室106b的耙211處產(chǎn)生磁場，使得鄰近輩巴211的高-密度等離子區(qū)226內(nèi)的離子密度增加而改善了靶材料的濺鍍效果。可使用一改良式磁控電子管403以維持銅自身濺鍍或鋁、鈦、或其它多種金屬濺鍍，同時可將為了轟擊靶而使用不具反應(yīng)性的氣體的需要減至最小，例如，描述于美國專利第6,183,614號，頒給Fu,標(biāo)題是"RotatingSputterMagnetronAssembly";以及美國專利第6,274,008號，頒給Gopalraja等人，標(biāo)題是"lntegratedProcessforCopperViaFilling,",兩者的全文在jt匕并人參考文獻(xiàn)。圖4a展示一視需要選用的熱處理室106c的實(shí)施例。該熱處理室包含多個氣密室壁407，其是封閉一處理區(qū)408。熱處理氣體是經(jīng)由一氣體傳遞系統(tǒng)430(包含例如:一熱處理氣體源432以及一氣體分配器434可經(jīng)由一連結(jié)管道436接收源自來源的熱處理氣體)提供到處理區(qū)408。該氣體傳遞系統(tǒng)430可進(jìn)一步的包含一流量計(jì)438以管制氣體流入該處理區(qū)408?；?0是放在該處理區(qū)408內(nèi)的支架410上。該支架410可視需要包含一電極(未顯示)，其可通過電偏差將基材10固定在支架410上。用過的氣體以及副產(chǎn)品是經(jīng)由一排氣系統(tǒng)444從室106c排出，該排氣系統(tǒng)包含一排氣口477可接收來自處理區(qū)408的氣體，并可包含一節(jié)流閥435以控制室106a內(nèi)的氣壓，以及一或多個排氣泵452,例如渦輪分子排氣泵。該熱處理室106c包含一溫度控制系統(tǒng)140,其具有一加熱器142能加熱基材10至所要求的溫度，以及維持基材10在所要求的溫度。在圖4a展示的實(shí)施例內(nèi)，其加熱器142包含一排加熱燈泡143的陣列445，其作用是將熱照射到基材10表面。溫度控制系統(tǒng)140亦可包含一個或多個其它加熱設(shè)備，例如在支架410內(nèi)有耐熱組件或提供一熱交換管道以提供熱交換流。該溫度控制系統(tǒng)140亦可包含一溫度監(jiān)測儀，例如熱電偶，其可監(jiān)測基材10的溫度，以及提供一關(guān)于室控制器300的溫度的信號。一多重室設(shè)備102可經(jīng)硬件接口304以控制器300操作，如圖5展示。該控制器300包含一計(jì)算機(jī)302具有中央處理器(CPU)306，例如68040微處理器(市售自SynergyMicrosystems,Califomia)或Pentium處理器(lntelCorporation,SantaClara,California),其是聯(lián)結(jié)至內(nèi)存308以及計(jì)算機(jī)外設(shè)組件。較佳者，內(nèi)存308可包含一卸除式儲存媒體310，例如CD或軟盤；一非卸除式儲存媒體312，例如硬盤、以及隨機(jī)存取內(nèi)存314。該控制器300可更進(jìn)一步的包含數(shù)個適配卡，包括，例如:模擬式以及數(shù)字式輸入以及輸出板、接口板、以及馬達(dá)控制板。在操作人員與控制器300之間的接口可為，例如，一顯示器316及一光筆318。該光筆318可用光筆318尖端的光感應(yīng)器偵測到從顯示器316發(fā)出的光。在選擇一特定的畫面或功能時，操作人員碰觸顯示器316上一畫面的指定區(qū)并按下光筆318上的按鈕。典型地，被碰觸的區(qū)域會改變顏色，或顯示一新選單，即確認(rèn)了使用者與控制器300間的聯(lián)線。在一態(tài)樣中，其控制器300包含一計(jì)算機(jī)-可讀取程序320，其是儲存在內(nèi)存308內(nèi)，其可位在(例如)非卸除式儲存媒體312或在卸除式儲存媒體310內(nèi)。該計(jì)算機(jī)可讀取程序320—般包含，例如一工藝控制軟件，其內(nèi)含一程序代碼可操作多個室106a-d及其多個組件、傳送室117及機(jī)器手119;一工藝監(jiān)控軟件，以監(jiān)控在多個室106a-d內(nèi)進(jìn)行的多道工藝；多個系統(tǒng)安全軟件；以及其它控制軟件。該計(jì)算機(jī)可讀取程序320能用任何習(xí)見的計(jì)算機(jī)可讀取的程序語言撰寫，例如匯編語言、C++、或Fortran。適當(dāng)?shù)某绦虼a是使用習(xí)見的文字編輯器輸入一檔案夾、或多個檔案夾，并儲存或置入該內(nèi)存308的計(jì)算機(jī)可用的媒體內(nèi)。若輸入碼的本文是一高級語言，即行編輯編碼，所產(chǎn)生的編輯碼再與預(yù)編輯的子程序庫(precompiledlibraryroutines)的目的碼聯(lián)結(jié)。為了執(zhí)行此聯(lián)結(jié)、編輯目的碼，使用者激活目的碼，激活CPU306讀取并執(zhí)行編碼以進(jìn)行程序確認(rèn)的工作。圖10是顯示一專一性實(shí)施例，其為計(jì)算機(jī)可讀取程序320的層級控制構(gòu)造的例示性方框圖。使用者根據(jù)CRT終端機(jī)所顯示的選單或畫面使用光筆接口將工藝設(shè)定值及處理室號碼輸入計(jì)算機(jī)可讀程序320。該計(jì)算機(jī)可讀的程序包括程序代碼，可控制基材位置、氣流、氣壓、溫度、RF功率量、以及其它特定工藝的參數(shù)，及用以監(jiān)控處理室的編碼。該工藝設(shè)定值是一組在進(jìn)行專一工藝時必備的工藝預(yù)定參數(shù)。該工藝參數(shù)是多個工藝條件，包括(但不限于)氣體組成、氣體流速、溫度、壓力、氣體激發(fā)器設(shè)定值例如RF功率量。工藝序列發(fā)生器程序代碼322包含程序代碼，可接受來自計(jì)算機(jī)可讀取程序320的處理室型式及工藝設(shè)定參數(shù)與控制其操作。序列發(fā)生器程序代碼322激活工藝設(shè)定值的執(zhí)行，其是通過將特定的工藝參數(shù)送交到處理室管理程序代碼324(在處理室106a-d內(nèi)控制多道工藝項(xiàng)目)進(jìn)行。典型地，該處理室程序代碼324包括一基材布置程序代碼326、一氣體供應(yīng)控制器程序代碼326、一氣壓控工藝序^碼330、一溫/復(fù)控工藝序4弋碼332、一氣體激發(fā)器控工藝序代碼334、以及一工藝監(jiān)控程序代碼336。典型地，該基材布置程序代碼326包含一使用說明用以控制多個處理室組件，其是關(guān)于將基材10裝載在多個室106a-d內(nèi)的支架110、230上，并視需要，在室106a-d內(nèi)將基材10升高到所要求的高度。該基材布置程序代碼334亦可控制傳送室117內(nèi)的機(jī)器手119在多重室設(shè)備102的多個處理室之間傳送基材10。該氣流控工藝序代碼328包含一使用說明用以控制在工藝氣體中多個不同成份(例如清潔氣體、熱處理氣體或?yàn)R鍍氣體)的流速。該氣流控工藝序代碼328則用以調(diào)控一或多個氣流閥41、158(a、c)以及436的開口大小，以便氣體進(jìn)入多個室106a-c的流速能符合要求。該溫度控工藝序代碼332包含一程序代碼用以控制多個處理室106a-d內(nèi)的溫度，例如基材10的溫度。例如，該溫度控工藝序代碼可控制在清潔室106a內(nèi)基材10的溫度，其是通過控制施用在加熱器142(例如在支架內(nèi)的耐熱組件111)的電流及監(jiān)控來自溫度傳感器的信號以維持所要求的溫度。該溫度控工藝序代碼同樣地可控制在獨(dú)立的熱處理室106c內(nèi)基材10的溫度，其是通過控制施用在加熱器142的電流及監(jiān)控基材溫度而達(dá)成。該氣體激發(fā)器控工藝序代碼334包含一說明用以控制多個氣體激發(fā)器，例如其遠(yuǎn)程的氣體激發(fā)器37和濺鍍氣體激發(fā)器180，例如設(shè)定用以激發(fā)氣體的施用功率量。該工藝監(jiān)控程序代碼334包含一使用說明用以監(jiān)控在多個室106a-d內(nèi)的工藝，例如，經(jīng)由其偵測器202監(jiān)控在一種或多種未經(jīng)過濾及經(jīng)過濾激發(fā)氣體中的離子性對自由基物種的比率。該壓力控工藝序碼330包含一使用說明用以控制多個室106a-d和傳送室117(例如經(jīng)控制多個節(jié)流閥174、135以及477)內(nèi)的壓力。在一態(tài)樣中，其控制器包含一程序代碼可操作清潔室106a、濺鍍室106b、和機(jī)器手119，以便將沉積物12從該清潔室106a內(nèi)基材10上的第一含金屬導(dǎo)體116上洗去、傳送該基材10到該濺鍍室106b、并在該經(jīng)清洗的第一含金屬導(dǎo)體16上沉積一層第二含金屬導(dǎo)體21。該控制器300亦可視需要包含一程序代碼以操作其熱處理室106c，以便在運(yùn)送基材10到清潔室106a清除沉積物12之前先進(jìn)行初步熱處理步驟。該控制器300所收到及/或評估的數(shù)值訊號可送至一工廠自動化主計(jì)算機(jī)338。該工廠自動化主計(jì)算機(jī)338可包含一主軟件程序340,其是用以評估來自數(shù)個系統(tǒng)、多個平臺或多個室106a-d的資料，在多批的多個基材10或長時間下，其辨識出的統(tǒng)計(jì)性工藝管制參數(shù)是關(guān)于(i)基材10上進(jìn)行的工藝；(ii)在單一基材10上可能變異的統(tǒng)計(jì)性質(zhì)；或(iii)在整批的多個基材10上可能變異的統(tǒng)計(jì)性質(zhì)。該主軟件程序340亦可將這些資料用于評估延續(xù)性的現(xiàn)場工藝或控制其它工藝參數(shù)。適合的主軟件程序包含一WORKSTREAM軟件程序，可自上述AppliedMaterials購得。該工廠自動化主計(jì)算機(jī)338可進(jìn)一步的適用于對下列情況提供指示訊息(i)例如，當(dāng)基材的品質(zhì)不佳或未落在一預(yù)設(shè)的統(tǒng)計(jì)值范圍內(nèi)時，或若一工藝參數(shù)偏離合理的范圍時，即將特定的基材10移出工藝順序；(ii)終止特定處理室106a-d中的工藝；(iii)對被認(rèn)定為一品質(zhì)不佳的基材10或工藝參數(shù)即調(diào)整工藝的條件。該工廠自動化主計(jì)算機(jī)338亦可在開始處理基材10或結(jié)束時根據(jù)主軟件程序340的分析資料提供指示訊息。實(shí)施例下列多個實(shí)施例是示范通過經(jīng)激發(fā)的含氫自由基產(chǎn)生的較佳清潔結(jié)果。在這止上實(shí)施例中，其基材10包含一銅導(dǎo)體16,其上形成一低-k介電層。該銅導(dǎo)體16表面上有一層氧化銅12，其是在位于低-k介電層18中的特征20處外露。介電層k值的變化是使用Hg探針測定。實(shí)施例1本實(shí)施例展示習(xí)見的清潔方法用在不同厚度的低-k介電層對k值造成的效應(yīng)。習(xí)見的清潔工藝包含在處理區(qū)內(nèi)提供一清潔氣體，其中包含95%He和5%H2;將450Watts的RF功率量感應(yīng)式地聯(lián)結(jié)到處理區(qū)內(nèi)的清潔氣體；將室內(nèi)壓力維持在80mTorr;以及施用10Watts偏差功率量。該基材10是在清潔氣體下曝露40秒。表1是顯示k值變化值對低-k介電層厚度的函數(shù)。表1<table>tableseeoriginaldocumentpage29</column></row><table>表1中顯示，經(jīng)清洗的基材10其k值變化會隨低-k介電層18的厚度減小而變大。一般認(rèn)為，厚度較小時(例如在1500A或在1500A的下)的k值會急升，事實(shí)上是由于該低-k介電層18的頂端表面19在歷經(jīng)習(xí)見的清潔工藝后赫然成為受損最嚴(yán)重的區(qū)域。當(dāng)介電層的毛厚度減小時，其頂端表面19的電容量對層18的總電容量的貢獻(xiàn)度最大。因此，習(xí)見的方法并無法提供理想的方法以清洗具有低-k介電層18、尤其是厚度約在及小于約1500A的低-k介電層18的基材實(shí)施例2實(shí)施例2顯示不同的工藝參數(shù)對清潔工藝的效應(yīng)。在這些實(shí)施例中，低-k介電層原來厚度為1500A的基材10是以習(xí)見的清潔工藝清洗，其中經(jīng)激發(fā)的清潔氣體在處理區(qū)內(nèi)形成且該清潔氣體并未經(jīng)過濾以減少離子數(shù)目。多重因素測試是在變化工藝參數(shù)下進(jìn)行，其中包括基材偏差功率量、氣體激發(fā)功率量、與氣壓。圖6顯示，在多重因子條件下，經(jīng)處理基材10的低-k介電層的厚度變化(厶t)及k值變化(Ak)。圖6顯示，基材的偏差功率量對于低-k介電層18的k值變化與厚度變化(其常因低-k介電層18的賊射而變小)有強(qiáng)烈的影響。如同線501與502所顯示，厚度變化與k值變化均隨著施用于基材10的偏差功率量增加而變大。相反地，氣體激發(fā)功率量和壓力對于k值和厚度的影響則并不強(qiáng)烈。線503以及504是分別代表在增加氣體激發(fā)功率量下的厚度和k值變化。線505以及506分別代表在壓力升高下的厚度和k值變化。提高偏差功率量會使離子性物種對基材10的轟擊增加。因此，此資料顯示影響k值變化的決定性因子是離子性物種對基材10的轟擊。據(jù)此，改良過的清潔工藝會從清潔氣體中過濾離子性物種而降低其對基材10的轟擊。實(shí)施例3在本實(shí)施例中，其是以使用不同清潔氣體組成物的習(xí)見清潔工藝來評估k值的變化。在工藝中清洗的基材10包含一厚度為1500A的低-k介電層18。在清潔工藝中，表2所列的清潔氣體是通過將能量聯(lián)結(jié)到處理區(qū)內(nèi)的氣體而激發(fā)。在第一道清潔工藝中，其基材偏差功率量為300Watts而氣壓則為0.5mTorr。在第二道清潔工藝中，其基材偏差功率量為10Watts而氣壓則為80mTorr。其低-k介電層的k值變化百分比則在每道清潔工藝后測量。其清潔工藝的結(jié)果如表2所示。表2清潔工藝氣體組成物△k(%)1He20Ar5-15H219CH4(10%)He(90%)252He11Ar9H221H2(5%)He(95%)11CH4(10。/cOHe(90%)25H2(5%)N2(95%)13-3002(5%)Ar(95%)1530因此，表2顯示，即使用不同型態(tài)的清潔氣體，習(xí)見的清潔方法仍無法產(chǎn)生良好的清潔結(jié)果，即在清洗基材10后不使k值增加。k值的增加程度就使用含氫氣體的清潔工藝而言可高達(dá)30%。雖然Ar清潔氣體工藝的k值變化百分比最小，不過，Ar氣體通常須施用較高的偏差功率量才能將基材10上的金屬氧化物充份洗凈，如此卻又會導(dǎo)致k值的增加程度過大。實(shí)施例4在本實(shí)施例中，基材10是以較溫和的清潔工藝清洗，其是提供大量的含氫自由基物種將基材10上的金屬氧化物洗凈。該較溫和的清潔工藝包含在遠(yuǎn)程區(qū)內(nèi)形成一經(jīng)激發(fā)的含氫氣體，過濾該激發(fā)氣體使激發(fā)氣體通過一石英表面60以減少該氣體內(nèi)的離子性物種數(shù)目并供應(yīng)大量的含氫自由基物種。在該工藝中清洗的基材10包含一層厚度為1500A的低-k介電層18。該清潔氣體包含3000sccmH2，且該清潔工藝是在下述表3所列的氣體激發(fā)功率量和溫度下進(jìn)行40秒。測量介電層18的k值變化并列入表3中。表3工藝條件△k(%)1400Watts/175。C223500Watts/175。C212500Watts/250。C555因此，在比較表1、2及3之后顯示，使用內(nèi)含大量含氫自由基的經(jīng)激發(fā)清潔氣體的清潔工藝會實(shí)質(zhì)上造成k值變化變小，因此可用以改善未采用過濾方法減少其氣體中的離子性物種數(shù)目的清潔工藝。習(xí)見未曾過濾離子性物種的清潔方法所導(dǎo)致的k值變化百分比，相較于一些其離子性物種數(shù)目已減少的清潔氣體工藝的k值變化百分比，可比后者高出20倍、甚至30倍。據(jù)此，清潔具有多個低-k介電層的多個基材10的改良方法可通過過濾經(jīng)激發(fā)的含氫氣體以減少氣體內(nèi)的離子性物種數(shù)目，因此改善了經(jīng)處理的多個基材10的品質(zhì)，并得以清洗厚度較小的多個介電層18實(shí)質(zhì)上卻又不致于損及該多個介電層。實(shí)施例5本實(shí)施例是展示溫度對以含氬自由基的激發(fā)氣體來清潔基材的重要性。含厚度為1500A的低-k介電層的多個基材10是用經(jīng)激發(fā)的清潔氣體清洗，其中該清潔氣體在遠(yuǎn)程源含3000sccmH2及30sccm1~120并以施用微波功率量1400Watts激發(fā)。每一片被清洗的基材10的基材10溫度均不同，如下列表4顯示。k值在清洗之前和之后均加以測量，并決定其k值的變化百分比。k值在清潔后測得約為3。值得注意的是，由于各晶片間的變異性會產(chǎn)生干擾且確實(shí)清洗的基材數(shù)較少，因此測得的k值變化高于實(shí)際變化，且大于表3中所列。不過，表4顯示隨著溫度上升，k值有增加的趨勢。表4<table>tableseeoriginaldocumentpage32</column></row><table><table>tableseeoriginaldocumentpage33</column></row><table>經(jīng)清潔的基材其反射性亦經(jīng)測量，且該反射性百分比亦對升高的基材溫度作圖顯示于圖7中。反射性越高即代表從銅導(dǎo)體16表面14上移除的自身氧化物愈多，而反射性低則代表表面14上有氧化銅的存在。線507為在清潔工藝之前的平均反射性，線508則是清潔工藝之后的平均反射性，而線509與510則分別代表在清潔工藝之前和之后的反射性測量的標(biāo)準(zhǔn)偏差百分比。因此，該圖顯示，較好的基材10清潔效果是在較高的溫度下達(dá)成，不過在較低的基材溫度8CTC下仍可達(dá)到良好的清潔效果。據(jù)此，表4和圖7的圖顯示，良好的清潔效果可通過使用含氫自由基清潔達(dá)成，同時也顯示在小心選用溫度下應(yīng)能提供最適當(dāng)?shù)那鍧嵭Ч也恢掠谑沟?k介電層的k值過度增加。實(shí)施例6本實(shí)施例展示由進(jìn)行一熱處理步驟可提供的較佳結(jié)果。在本實(shí)施例中，基材10(內(nèi)含一銅導(dǎo)體16及低-k介電層18)是經(jīng)由一熱處理工藝處理，其中包含將該基材加熱至溫度至少約100°C，同時并提供一股H2氣流。經(jīng)熱處理的該基材10其后便在一清潔工藝中以一遠(yuǎn)程激發(fā)氣體(其中包含經(jīng)過濾的含氫自由基物種)清洗，以便去除銅導(dǎo)體16表面14上的沉積物12。其后便進(jìn)行一沉積工藝，以便在該經(jīng)清潔的表面14上沉積一層第二含金屬的導(dǎo)體21(內(nèi)含氮化鉭)。測量遍布在基材10上的特征20的銅與鉭氮化物導(dǎo)線特征20的電阻，結(jié)果如圖8的線600展示。為了比較熱處理結(jié)果，另一基材10并未經(jīng)熱處理步驟處理，并測量在整片基材10上該特征20的電阻。在一工藝中，其基材10是先以一內(nèi)含經(jīng)過濾含氫自由基的遠(yuǎn)程激發(fā)氣體清潔，再于基材10上沉積一氮化鉭層，且未經(jīng)一獨(dú)立的熱處理步驟處理，其結(jié)果如線602展示。在另一工藝中，其氮化鉭層是沉積在基材上10而未先經(jīng)過清潔或熱處理步驟，其結(jié)果如線604展示。圖8顯示，當(dāng)基材先進(jìn)行熱處理步驟，其后才進(jìn)行清洗并將材料沉積于其上時，其基材20上接觸電阻較低的特征20的百分比例明顯高出很多。圖8是顯示一電阻在一測量值下或低于此值的特征的百分比圖，其測得的電阻值是標(biāo)示在圖中的x軸，而特征的百分比是展示在圖的Y軸上。如線600展示，熱處理步驟能提供基材上95。/。的特征20的電阻約小于1Ohm/特征。相反的，在未經(jīng)熱處理的基材10上其電阻小于1Ohm/特征者占全體特征20的百分比不及5%。實(shí)施例7本實(shí)施例更進(jìn)一步示范由一內(nèi)含經(jīng)過濾含氫自由基的清潔氣體所提供的較佳清潔效果。為了測定清潔氣體對于清潔沉積物12(例如含碳的殘留物)的能力，在基材10中包含一層光阻劑，其是曝露在一內(nèi)含含氫自由基的經(jīng)激發(fā)清潔氣體下。測量這些基材的光阻劑消除速率，并和曝露在習(xí)見清潔氣體下的光阻劑的基材10的光阻劑消除速率相比較。圖9顯示內(nèi)含含氫自由基的經(jīng)激發(fā)清潔氣體的光阻劑消除速率(如長條圖700顯示)，及習(xí)見的清潔氣體的光阻劑消除速率(如長條圖702顯示)。圖9中展示，該內(nèi)含經(jīng)過濾含氫自由基的經(jīng)激發(fā)清潔氣體的光阻劑消除速率較高，超過約三倍，也因此該清潔氣體能提供比習(xí)見清潔氣體優(yōu)異的清潔效果。實(shí)施例8本實(shí)施例亦示范由一內(nèi)含經(jīng)過濾含氫自由基的清潔氣體所提供的較佳清潔效果。在本實(shí)施例中，含金屬導(dǎo)體16(其上有自身氧化物膜12)的基材10的反射性是經(jīng)測量，如圖10的線704所展示。其后基材10是經(jīng)清洗，其是通過將基材10曝露在一內(nèi)有含氬自由基的經(jīng)激發(fā)清潔氣體下，之后再測量經(jīng)清洗的該基材10的反射性，如圖10的線706所展示。該經(jīng)清洗的基材10,相較于未經(jīng)清洗的基材10的較低反射性(約在40%),整個基材10的反射性約接近120。/。，代表實(shí)質(zhì)上已完全去除該自身氧化物12。據(jù)此，以一內(nèi)含經(jīng)過濾含氫自由基的經(jīng)激發(fā)清潔氣體清洗可對基材10上含金屬導(dǎo)體16的表面提供良好的清潔效果。實(shí)施例9在本實(shí)施例中是展示多個特征20在以一內(nèi)含多個經(jīng)過濾含氫自由基的經(jīng)激發(fā)清潔氣體清洗過后，其電阻會降低。為了顯示此已改善的電阻，一基材，其具有多個含金屬導(dǎo)體16的多個特征20，是先以內(nèi)含多個內(nèi)含氫自由基的氣體清洗，其后再于其上沉積一層含金屬的導(dǎo)體并形成多個導(dǎo)線結(jié)構(gòu)以連接多個特征20。其后再測試該導(dǎo)線結(jié)構(gòu)的電阻(以O(shè)hms/結(jié)構(gòu)表示)，并將實(shí)測的電阻值對具有該實(shí)測電阻值的導(dǎo)線結(jié)構(gòu)百分比作圖，如圖11的線708所展示。未經(jīng)清潔步驟即形成的特征的導(dǎo)線電阻亦經(jīng)測量，如圖11的線709所展示。因此，使用內(nèi)含經(jīng)過濾含氫自由基的經(jīng)激發(fā)清潔氣體的清潔工藝，其所提供具較小電阻的導(dǎo)線結(jié)構(gòu)所占的百分比高于未經(jīng)清洗所形成的導(dǎo)線結(jié)構(gòu)。實(shí)施例10在本實(shí)施例中，其是決定以內(nèi)含經(jīng)過濾含氫自由基的經(jīng)激發(fā)清潔氣體清洗的清潔方法對電容量的效應(yīng)。多個基材10(具有多個含金屬導(dǎo)體16)是先經(jīng)過清洗去除沉積物，之后再于其上沉積多個含金屬的導(dǎo)體以形成多個導(dǎo)線結(jié)構(gòu)。之后再測量由該經(jīng)處理基材所形成的多個電容器的電容量，如圖12的線710展示。其清潔結(jié)果是與未經(jīng)清潔步驟處理過的基材上的電容器的電容量比較，如圖12的線712展示。因此，如圖12展示，使用內(nèi)含經(jīng)過濾含氫自由基的經(jīng)激發(fā)清潔氣體的清潔工藝實(shí)質(zhì)上并未改變該基材10上的多個結(jié)構(gòu)的電容量。據(jù)此，清潔工藝對于介電層k-值的影響很小。雖然本發(fā)明的實(shí)施例已經(jīng)展示并加以說明，不過一些熟悉此技藝的專業(yè)人士亦可設(shè)計(jì)其它合并本發(fā)明的實(shí)施例，而這些均隸屬在本發(fā)明的范疇內(nèi)。例如，處理室106a可包含除了上述已說明者的外的多個組件，這些是熟悉此技藝的專業(yè)人士已知的。此外，術(shù)語下方、上方、底部、頂部、向上、向下、第一及第二和其它的相對性或位置性術(shù)語均是參考多個圖的實(shí)施例且可彼此互換。因此，隨附的申請專利范圍不應(yīng)僅限于文中用以例示性說明本發(fā)明的較佳態(tài)樣、材料、或立體配置。權(quán)利要求1.一種用以清潔基材的設(shè)備，用于清潔基材上由低k材料所包圍的含金屬的表面，所述低k材料具有小于3的k值，所述設(shè)備包含(a)一遠(yuǎn)程來源，用以自遠(yuǎn)程激發(fā)一含氫氣體以形成一遠(yuǎn)程激發(fā)氣體，所述遠(yuǎn)程激發(fā)氣體中離子性含氫物種對含氫自由基物種的比值為第一比率；以及(b)一處理室，其包含(i)一基材支撐件；(ii)一離子過濾器，用以過濾所述遠(yuǎn)程激發(fā)氣體而形成一經(jīng)過濾的激發(fā)氣體，所述經(jīng)過濾的激發(fā)氣體中離子性含氫物種對含氫自由基物種的比值為第二比率，所述第二比率低于所述第一比率；以及(iii)一氣體分配器，用以將所述經(jīng)過濾激發(fā)氣體引入至所述處理室內(nèi)。2.如權(quán)利要求1所述的設(shè)備，其特征在于，所述離子過濾器包含有一線柵極在所述氣體分配器上。2.如權(quán)利要求1所述的設(shè)備，其特征在于，所述離子過濾器包含有一線柵極在所述氣體分配器上。3.如權(quán)利要求1所述的設(shè)備，其特征在于，包含一石英表面，用以減少所述激發(fā)氣體內(nèi)的所述離子性含氫物種的數(shù)目。4.如權(quán)利要求3所述的設(shè)備，其特征在于，所述石英表面是下列至少一個的表面(i)一處理室襯墊；或(ii)一管道，用以連結(jié)所述遠(yuǎn)程來源和所述室。5.如權(quán)利要求1所述的設(shè)備，其特征在于，其包含一偵測器，適于在所述設(shè)備內(nèi)的一處或多處偵測自由基濃度和離子濃度至少其中之一。6.如權(quán)利要求1所述的設(shè)備，其特征在于，所述處理室包含一適以將處理室內(nèi)的壓力維持在次大氣壓的排氣系統(tǒng)。7.—種用以清潔基材的設(shè)備，用于清潔基材上由低k材料所包圍的含金屬的表面，所述低k材料具有小于3的k值，所述設(shè)備包含(a)—遠(yuǎn)程來源，在遠(yuǎn)程激發(fā)一含氫氣體以形成一遠(yuǎn)程激發(fā)氣體，在所述遠(yuǎn)程激發(fā)氣體中離子性含氫物種對含氫自由基物種的比值為第一比率；以及(b)—處理室，其包含(i)一基材支撐件；(ii)一氣體分配器，將所述遠(yuǎn)程激發(fā)氣體引入所述處理室內(nèi)，所述氣體分配器包含一石英板，其孔口供所述遠(yuǎn)程激發(fā)氣體通過，以使得經(jīng)石英板的孔口過濾的激發(fā)氣體中的離子性含氫物種對含氫自由基物種的比值為低于所述第一比率的第二比率；(iii)一石英處理室襯墊；及(iv)—排氣系統(tǒng)。8.如權(quán)利要求7所述的設(shè)備，其特征在于，所述遠(yuǎn)程來源是位在距所述石英板d距離之處，以便在所述遠(yuǎn)程激發(fā)氣體通行所述距離d后產(chǎn)生一經(jīng)過濾的激發(fā)氣體，所述經(jīng)過濾的激發(fā)氣體中離子性含氫物種對含氫自由基物種的比值小于所述第二比率。9.如權(quán)利要求8所述的設(shè)備，其特征在于，所述第一比率的值至少為所述第二比率的值的100倍。10.—種清潔基材的方法，用于清潔基材上由低k材料所包圍的含金屬的表面，所述低k材料具有小于3的k值，所述方法包含(a)放置一基材在一處理區(qū)內(nèi)，所述基材包括位于基材上的由低k材料所包圍的含金屬的表面，所述低k材料具有小于3的k值；(b)在一遠(yuǎn)程區(qū)內(nèi)，將能量耦接至一含氫氣體以形成一激發(fā)氣體，所述激發(fā)氣體中離子性含氫物種對含氫自由基物種的比值為第一比率；(C)過濾所述激發(fā)氣體以形成一經(jīng)過濾的激發(fā)氣體，在所述經(jīng)過濾的激發(fā)氣體中離子性含氫物種對含氫自由基物種的比值為第二比率，所述第二比率低于第一比率；以及(d)將所述經(jīng)過濾激發(fā)氣體引入所述處理區(qū)中，在降低對于基材上的低k值介電層的破壞的情況下清洗所述基材。11.如權(quán)利要求10所述的方法，其特征在于，所述第一比率的值至少是所述第二比率的值100倍。12.如權(quán)利要求10所述的方法，其特征在于，步驟(c)包含至少下列其中之一(i)在所述遠(yuǎn)程區(qū)和所述處理區(qū)之間維持一電性接地柵極，及(ii)使所述激發(fā)氣體通過一石英表面以減少所述離子性含氫物種的數(shù)目。13.如權(quán)利要求10所述的方法，其特征在于，在步驟(b)中所述含氫氣體包含至少80°/。H2。14.如權(quán)利要求10所述的方法，其特征在于，在步驟(b)中所述含氫氣體包含H20。15.如權(quán)利要求10所述的方法，其特征在于，所述激發(fā)氣體包含一含氮?dú)怏w。16.如權(quán)利要求10所述的方法，其特征在于，在步驟(b)中所述含氫氣體包含NH3。17.如權(quán)利要求10所述的方法，其特征在于，在步驟(b)中所述含氫氣體包含至少80%體積比的H2和1%至20%體積比的H20。18.如權(quán)利要求10所述的方法，其特征在于，在步驟(b)中所述含氫氣體包含至少80%體積比的H2，1%至20%體積比的H20，及1%至20%體積比的NH3。19.如權(quán)利要求10所述的方法，其特征在于，步驟(d)中更包含對在基材下方的一電極施加低于100Watts的偏壓電力。20.如權(quán)利要求10所述的方法，更包含將基材溫度維持在15(rc至350。C。21.—種用以清潔基材并在基材上沉積含金屬的導(dǎo)體的設(shè)備，所述含金屬的導(dǎo)體由k值小于3的低k材料所包圍，所述設(shè)備包含(a)—清潔室，其包含(i)一基材支撐件；(ii)一遠(yuǎn)程來源，自遠(yuǎn)程激發(fā)一含氬氣體以形成一激發(fā)氣體，所述激發(fā)氣體中離子性含氫物種對含氫自由基物種的比值為第一比率；以及(iii)一離子過濾器，過濾所述遠(yuǎn)程激發(fā)氣體以形成一經(jīng)過濾的激發(fā)氣體，所述經(jīng)過濾的激發(fā)氣體中離子性含氫物種對含氫自由基物種的比值為第二比率，所述第二比率低于所述第一比率，所述離子過濾器包含一用以將所述遠(yuǎn)程激發(fā)氣體引入所述清潔室內(nèi)的石英氣體分配器和一石英室襯墊；及(iv)—排氣系統(tǒng)，將所述清潔室內(nèi)的所述氣體排出，所述排氣系統(tǒng)能使所述清潔室內(nèi)的壓力維持在10mTorr以下；(b)—沉積室，包含(i)一基材支撐件；(ii)一氣體輸送系統(tǒng)，將一氣體引入所述沉積室；(iii)一氣體激發(fā)器，激發(fā)所述氣體以便將材料沉積在所述基材上；及(iv)—排氣系統(tǒng)，以排放所述沉積室內(nèi)的氣體；(c)一傳送室，內(nèi)含一機(jī)器手將所述基材從所述清潔室運(yùn)送到所述沉積室，所述傳送室內(nèi)含一氣密室，其能使基材維持在10mTorr以下的低壓環(huán)境；以及一出口，將所述傳送室內(nèi)的氣體排放以保持低壓環(huán)境；及(d)—控制器，操作所述清潔室、所述沉積室、以及所述機(jī)器手，以清洗所述基材上第一內(nèi)含金屬導(dǎo)體的多種沉積物，其后再將所述基材運(yùn)送至所述沉積室以便在所述經(jīng)清洗的第一內(nèi)含金屬導(dǎo)體上沉積一第二內(nèi)含金屬的導(dǎo)體，并且降低對于基材上的低k介電材料的破壞。22.—種清潔包含低k介電材料的基材的方法，其中所述介電材料上已形成有多個使下層的含金屬導(dǎo)體外露的特征，所述低k介電材料具有小于3的k值，所述方法包含(a)在一熱處理步驟中，使基材暴露在含氫氣體下，同時所述基材的溫度是維持于至少10CTC;及(b)在一清潔步驟中，使所述基材暴露在一包含含氫自由基物種的經(jīng)過濾的遠(yuǎn)程激發(fā)氣體下以清洗基材，所述經(jīng)過濾的遠(yuǎn)程激發(fā)氣體形成如下(i)將能量耦接至一遠(yuǎn)程區(qū)內(nèi)的第二含氫氣體以形成一遠(yuǎn)程激發(fā)氣體，所述遠(yuǎn)程激發(fā)氣體中離子性含氫物種對含氬自由基物種的比值為第一比率，(ii)將所述遠(yuǎn)程激發(fā)氣體過濾以形成一經(jīng)過濾的激發(fā)氣體，所述經(jīng)過濾的激發(fā)氣體中離子含氫物種對含氫自由基物種的比值為第二比率，所述第二比率比所述第一比率低，及(iii)使所述基材曝露在所述經(jīng)過濾的激發(fā)氣體下以清洗所述基材。23.如權(quán)利要求22所述的方法，其特征在于，步驟(a)包含將所述基材的溫度維持在15crc至35crc。24.如權(quán)利要求22所述的方法，其特征在于，步驟(a)包含提供一H2氣流至處理區(qū)內(nèi)，其體積流速100sccm至5公升/分鐘，并將所述處理區(qū)內(nèi)的壓力維持在30Torr以下。全文摘要一基材清潔設(shè)備，其有一遠(yuǎn)程來源可自遠(yuǎn)程將含氫氣體激發(fā)以形成一激發(fā)氣體，其中離子性含氫物種對含氫自由基物種的比值為第一比率。該設(shè)備有一處理室，其具有一基材支撐件、一離子過濾器用以過濾該遠(yuǎn)程激發(fā)的氣體以形成一經(jīng)過濾的激發(fā)氣體(其中離子性含氫物種對含氫自由基物種的比值為第二比率，該第二比率與該第一比率不同)、以及一氣體分配器用以將該經(jīng)過濾的激發(fā)氣體引入該室內(nèi)。文檔編號H01L21/311GK101457338SQ20091000330公開日2009年6月17日申請日期2004年2月12日優(yōu)先權(quán)日2003年2月14日發(fā)明者B·S·伍德,C·S·賴,C-T·考,H·艾,J·S·帕帕努,M·N·卡瓦谷奇,R·C·莫斯理,W·W·王申請人:應(yīng)用材料股份有限公司