JPH11345807A - 応力負荷膜およびその形成方法 - Google Patents
応力負荷膜およびその形成方法Info
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 ＩＣ膜の製造プロセスにおいて、堆積ＩＣ膜
の内因性応力の修正を行って、アニーリングプロセスに
おけるＩＣ製品の劣化を防ぐ。 【解決手段】 堆積膜の内因性張力を打ち消す方法が提
供される。ウェハ基板が湾曲表面を有するウェハチャッ
クに固定される。チャック表面が凸形状であるときは、
堆積膜内に引張り応力が導入される。チャックから取り
外されると、堆積膜は圧縮応力を生成する。チャック表
面が凹形状であるときは、堆積膜内に圧縮応力が導入さ
れる。チャックから取り外されると、堆積膜は引張り応
力を生成する。膜に圧縮応力を負荷することは、内因的
に引張り応力を有する膜に熱安定性を与える補助とな
る。圧力負荷はまた、膜間の接着性を向上させ、アニー
リング中の膜の反りを防ぐためにも用いられる。上述の
方法を用いる、プロセスによる製品もまた提供される。
の内因性応力の修正を行って、アニーリングプロセスに
おけるＩＣ製品の劣化を防ぐ。 【解決手段】 堆積膜の内因性張力を打ち消す方法が提
供される。ウェハ基板が湾曲表面を有するウェハチャッ
クに固定される。チャック表面が凸形状であるときは、
堆積膜内に引張り応力が導入される。チャックから取り
外されると、堆積膜は圧縮応力を生成する。チャック表
面が凹形状であるときは、堆積膜内に圧縮応力が導入さ
れる。チャックから取り外されると、堆積膜は引張り応
力を生成する。膜に圧縮応力を負荷することは、内因的
に引張り応力を有する膜に熱安定性を与える補助とな
る。圧力負荷はまた、膜間の接着性を向上させ、アニー
リング中の膜の反りを防ぐためにも用いられる。上述の
方法を用いる、プロセスによる製品もまた提供される。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、集積回路（ＩＣ）
膜のプロセスおよび製造に関する。詳しくは、堆積膜内
に応力を誘導するか、または堆積膜内の応力を修正する
システムおよび方法に関する。
膜のプロセスおよび製造に関する。詳しくは、堆積膜内
に応力を誘導するか、または堆積膜内の応力を修正する
システムおよび方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】堆積後、第１のＩＣ膜には、ＩＣ基板を
４００℃を超える温度に加熱するアニーリングプロセス
が施される。多くの場合、これらのアニーリングプロセ
スは、続いて堆積されるＩＣ膜を硬化または加工するた
めに行われる。高温アニーリングプロセスにより、既に
堆積されている第１のＩＣ膜が意図せず劣化する恐れが
ある。
４００℃を超える温度に加熱するアニーリングプロセス
が施される。多くの場合、これらのアニーリングプロセ
スは、続いて堆積されるＩＣ膜を硬化または加工するた
めに行われる。高温アニーリングプロセスにより、既に
堆積されている第１のＩＣ膜が意図せず劣化する恐れが
ある。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】ＩＣ膜の中には堆積さ
れるとき内因性応力が生じるものがある。例えば、膜は
堆積後引張り応力を生じ得る。もしくは、堆積膜は圧縮
応力を生じ得る。内因性引張り応力を有する多くの膜は
熱安定性が悪い。すなわち、これらの引張り応力を有す
る膜は、加熱後厚さが変化する。引張り応力を有する膜
は、アニーリング前の方がアニーリング後より厚い。
れるとき内因性応力が生じるものがある。例えば、膜は
堆積後引張り応力を生じ得る。もしくは、堆積膜は圧縮
応力を生じ得る。内因性引張り応力を有する多くの膜は
熱安定性が悪い。すなわち、これらの引張り応力を有す
る膜は、加熱後厚さが変化する。引張り応力を有する膜
は、アニーリング前の方がアニーリング後より厚い。
【０００４】圧縮応力を有する膜は、全く異なる問題を
有する。圧縮応力を有する膜は加熱されると屈曲しやす
い。ＩＣ膜が屈曲するかまたは薄くなると、機械的な基
礎が不安定になり、従って電気的機能が重大な程度まで
干渉され得る。どちらかのタイプの応力が生じると膜層
間に不整合が生じ、これが層間に接着性の問題を引き起
こし得る。
有する。圧縮応力を有する膜は加熱されると屈曲しやす
い。ＩＣ膜が屈曲するかまたは薄くなると、機械的な基
礎が不安定になり、従って電気的機能が重大な程度まで
干渉され得る。どちらかのタイプの応力が生じると膜層
間に不整合が生じ、これが層間に接着性の問題を引き起
こし得る。
【０００５】このような問題を回避するために、多くの
ＩＣプロセスでは、高温の使用を最小限にするようにさ
れている。これらのＩＣプロセスの温度範囲を制限する
と、重大な製造上の制約が生じ、また、得られるＩＣの
品質、動作速度、および有用性が影響を受ける。
ＩＣプロセスでは、高温の使用を最小限にするようにさ
れている。これらのＩＣプロセスの温度範囲を制限する
と、重大な製造上の制約が生じ、また、得られるＩＣの
品質、動作速度、および有用性が影響を受ける。
【０００６】ＩＣ製品を劣化させることなく内因性応力
を生成する膜を使用する方法を見い出すことができれば
有利であり得る。
を生成する膜を使用する方法を見い出すことができれば
有利であり得る。
【０００７】堆積膜の内因性応力を修正することができ
れば有利であり得る。
れば有利であり得る。
【０００８】内因性応力を有する膜をＩＣ上に形成し
て、加熱時の熱安定性または耐屈曲性を与えることがで
きれば有利であり得る。
て、加熱時の熱安定性または耐屈曲性を与えることがで
きれば有利であり得る。
【０００９】膜層間の応力を減らして、より良好な層接
着性を提供することができれば有利であり得る。
着性を提供することができれば有利であり得る。
【００１０】
【課題を解決するための手段】本発明による、第２の膜
の上に応力負荷された第１の膜を形成する方法は、 ａ）第２の膜の上表面に第１の応力を加えるステップ
と、 ｂ）第２の膜の上に第１の膜を堆積して、ステップａ）
で加えられた第１の応力を第１の膜に転移するステップ
と、 ｃ）第２の膜をステップａ）で加えられた応力から解放
するステップと、 ｄ）第２の膜が第１の応力から解放されると、第１の膜
に、第１の応力とは反対の第２の応力を負荷するステッ
プとを包含する。このようにして、第２の膜の応力を用
いて、第１の膜に応力を負荷する。これにより上記目的
が達成される。
の上に応力負荷された第１の膜を形成する方法は、 ａ）第２の膜の上表面に第１の応力を加えるステップ
と、 ｂ）第２の膜の上に第１の膜を堆積して、ステップａ）
で加えられた第１の応力を第１の膜に転移するステップ
と、 ｃ）第２の膜をステップａ）で加えられた応力から解放
するステップと、 ｄ）第２の膜が第１の応力から解放されると、第１の膜
に、第１の応力とは反対の第２の応力を負荷するステッ
プとを包含する。このようにして、第２の膜の応力を用
いて、第１の膜に応力を負荷する。これにより上記目的
が達成される。
【００１１】本発明のいくつかの局面では、ステップ
ａ）は、第２の膜の下表面に沿って第１の半径によって
規定される曲線を形成することを包含する。この結果、
第２の半径によって規定される第２の曲線が第１の膜の
表面に沿って形成される。典型的には、第２の膜の下表
面が、同様に第１の半径によって規定される曲線を有す
る湾曲取付表面を備えたウェハチャックに取り付けられ
る。第２の膜をウェハチャックに固定することによっ
て、応力が与えられる。
ａ）は、第２の膜の下表面に沿って第１の半径によって
規定される曲線を形成することを包含する。この結果、
第２の半径によって規定される第２の曲線が第１の膜の
表面に沿って形成される。典型的には、第２の膜の下表
面が、同様に第１の半径によって規定される曲線を有す
る湾曲取付表面を備えたウェハチャックに取り付けられ
る。第２の膜をウェハチャックに固定することによっ
て、応力が与えられる。
【００１２】ステップａ）では、第１および第２の半径
は１から１０００メートル（ｍ）の範囲であり得る。ま
た、第２の膜は、０．１〜１０ミクロンの範囲の第２の
厚さを有してもよい。
は１から１０００メートル（ｍ）の範囲であり得る。ま
た、第２の膜は、０．１〜１０ミクロンの範囲の第２の
厚さを有してもよい。
【００１３】本発明の１つの局面では、チャックの取付
表面は凸形状であり、このため第２の膜の第１の応力は
引張りである。ステップｄ）では、第１の膜の第２の応
力は圧縮である。本発明の別の局面では、チャックの取
付表面は凹形状であり、このため第２の膜の第１の応力
は圧縮である。ステップｄ）では、第１の膜の第２の応
力は引張りである。
表面は凸形状であり、このため第２の膜の第１の応力は
引張りである。ステップｄ）では、第１の膜の第２の応
力は圧縮である。本発明の別の局面では、チャックの取
付表面は凹形状であり、このため第２の膜の第１の応力
は圧縮である。ステップｄ）では、第１の膜の第２の応
力は引張りである。
【００１４】ステップｄ）の後にさらにステップが続
く。ステップｅ）は第１および第２の膜をアニーリング
してもよい。ステップｆ）は、第１の期間の後、アニー
リングプロセスを停止させ得る。第１の膜に圧縮応力が
負荷されるときは、好ましくは、第１の膜は、アニーリ
ング後は、最初に堆積された厚さに比べて、第１の厚さ
からの差が小さい。第１の膜がアモルファスフッ化炭素
である場合は、この厚さの差は０から５％の範囲であり
得る。第１の温度は２５０から４５０℃の範囲であり、
第１の期間は１５から６０分の範囲であり得る。
く。ステップｅ）は第１および第２の膜をアニーリング
してもよい。ステップｆ）は、第１の期間の後、アニー
リングプロセスを停止させ得る。第１の膜に圧縮応力が
負荷されるときは、好ましくは、第１の膜は、アニーリ
ング後は、最初に堆積された厚さに比べて、第１の厚さ
からの差が小さい。第１の膜がアモルファスフッ化炭素
である場合は、この厚さの差は０から５％の範囲であり
得る。第１の温度は２５０から４５０℃の範囲であり、
第１の期間は１５から６０分の範囲であり得る。
【００１５】本発明のいくつかの局面では、ステップ
ａ）では、第２の膜の第１の応力は圧縮である。ステッ
プｄ）では、第１の膜の第２の応力は引張りである。
ａ）では、第２の膜の第１の応力は圧縮である。ステッ
プｄ）では、第１の膜の第２の応力は引張りである。
【００１６】ステップｄ）の次に、第１および第２の膜
はアニーリングされて、屈曲が乗じない第１の膜を形成
し得る。この工程は、ｇ）前記第１および第２の膜を第
１の温度でアニーリングするステップと、ｆ）第１の期
間後に該ステップｇ）で開始された該アニーリングプロ
セスを停止する工程を包含し得る。
はアニーリングされて、屈曲が乗じない第１の膜を形成
し得る。この工程は、ｇ）前記第１および第２の膜を第
１の温度でアニーリングするステップと、ｆ）第１の期
間後に該ステップｇ）で開始された該アニーリングプロ
セスを停止する工程を包含し得る。
【００１７】好ましくは、前記ステップｇ）において、
前記第１の温度が２５０から４５０℃の範囲であり、前
記ステップｈ）において、前記第１の期間が１５から６
０分の範囲である。
前記第１の温度が２５０から４５０℃の範囲であり、前
記ステップｈ）において、前記第１の期間が１５から６
０分の範囲である。
【００１８】前記第１の膜は、アモルファスフッ化炭素
（ａ−Ｆ：Ｃ）、銅、ＴａＮx、Ｓｉ−Ｎx、Ｓｉ−
Ｏx、ＴｉＮx、パリレンＦ、パリレンＮ、ＳｉＯＦ、ポ
リスロキサン、フルオロポリマー、置換シレスキオキサ
ン、および非置換シレスキオキサンよりなる群から選択
され得る。
（ａ−Ｆ：Ｃ）、銅、ＴａＮx、Ｓｉ−Ｎx、Ｓｉ−
Ｏx、ＴｉＮx、パリレンＦ、パリレンＮ、ＳｉＯＦ、ポ
リスロキサン、フルオロポリマー、置換シレスキオキサ
ン、および非置換シレスキオキサンよりなる群から選択
され得る。
【００１９】前記ステップｂ）は、前記第１の膜をプラ
ズマ化学気相成長（ＰＥＣＶＤ）、金属有機ＣＶＤ（Ｍ
ＯＣＶＤ）、ＣＶＤ、蒸着、およびスパッタリングプロ
セスにより堆積することを包含し得る。
ズマ化学気相成長（ＰＥＣＶＤ）、金属有機ＣＶＤ（Ｍ
ＯＣＶＤ）、ＣＶＤ、蒸着、およびスパッタリングプロ
セスにより堆積することを包含し得る。
【００２０】応力負荷されたウェハもまた提供される。
本発明における応力負荷ウェハは、第２の膜と、第２の
膜の上表面を覆う第１の膜とを備える。第１の膜は第２
の応力を有する。第２の応力は、第１の膜の堆積中に、
第２の応力とは反対の第１の応力を第２の膜に加えるこ
とによって形成される。第２の膜が第１の応力から解放
されると、第２の応力が第１の膜を負荷する。このこと
により、第２の膜の応力を用いて、第１の膜に応力が加
えられ、上記目的が達成される。
本発明における応力負荷ウェハは、第２の膜と、第２の
膜の上表面を覆う第１の膜とを備える。第１の膜は第２
の応力を有する。第２の応力は、第１の膜の堆積中に、
第２の応力とは反対の第１の応力を第２の膜に加えるこ
とによって形成される。第２の膜が第１の応力から解放
されると、第２の応力が第１の膜を負荷する。このこと
により、第２の膜の応力を用いて、第１の膜に応力が加
えられ、上記目的が達成される。
【００２１】上述の方法におけるように、第１の応力
は、第２の膜の下表面に沿って第１の半径の曲線を形成
することによって生成され得る。同様に、第２の半径の
曲線が、第１の膜の表面に沿って形成され得る。曲線
は、第２の膜の下表面を、第１の半径を有する湾曲取付
表面を備えたウェハチャックに固定することによって形
成され得る。このようにして、第２の膜をウェハチャッ
クに固定することによって、応力が提供される。
は、第２の膜の下表面に沿って第１の半径の曲線を形成
することによって生成され得る。同様に、第２の半径の
曲線が、第１の膜の表面に沿って形成され得る。曲線
は、第２の膜の下表面を、第１の半径を有する湾曲取付
表面を備えたウェハチャックに固定することによって形
成され得る。このようにして、第２の膜をウェハチャッ
クに固定することによって、応力が提供される。
【００２２】第１の半径は、好ましくは１から１０００
メートル（ｍ）の範囲である。また、第２の膜は、好ま
しくは０．１〜１０ミクロンの第２の厚さを有する。
メートル（ｍ）の範囲である。また、第２の膜は、好ま
しくは０．１〜１０ミクロンの第２の厚さを有する。
【００２３】第１の膜がアモルファスフッ化炭素である
ときは、アモルファスフッ化炭素膜の堆積中に引張り応
力が第２の膜に加えられ得る。この引張り応力が第２の
膜から解放されるときアモルファスフッ化炭素膜に圧縮
応力が負荷される。
ときは、アモルファスフッ化炭素膜の堆積中に引張り応
力が第２の膜に加えられ得る。この引張り応力が第２の
膜から解放されるときアモルファスフッ化炭素膜に圧縮
応力が負荷される。
【００２４】第１の応力が引張りであり、第２の応力が
圧縮であってもよい。その場合、前記第２の膜を前記第
１の応力から解放した後、前記第１の膜および該第２の
膜を第１の温度でアニーリングし、また該アニーリング
プロセスが第１の期間の後に停止され得る。該熱安定性
を有する第１の膜は、最初に堆積された前記第１の厚さ
からの厚さの差が小さく、これにより、該第１の膜の厚
さが温度を通じて一定に維持され得る。前記第１の厚さ
からの厚さの差は、好ましくは０から５％の範囲であ
る。また、第１の温度が２５０から４５０℃の範囲であ
り、前記アニーリングの第１の期間が１５から６０分の
範囲であり得る。
圧縮であってもよい。その場合、前記第２の膜を前記第
１の応力から解放した後、前記第１の膜および該第２の
膜を第１の温度でアニーリングし、また該アニーリング
プロセスが第１の期間の後に停止され得る。該熱安定性
を有する第１の膜は、最初に堆積された前記第１の厚さ
からの厚さの差が小さく、これにより、該第１の膜の厚
さが温度を通じて一定に維持され得る。前記第１の厚さ
からの厚さの差は、好ましくは０から５％の範囲であ
る。また、第１の温度が２５０から４５０℃の範囲であ
り、前記アニーリングの第１の期間が１５から６０分の
範囲であり得る。
【００２５】また、第１の応力が圧縮であり、前記第２
の応力が引張りであってもよい。その場合、前記第２の
膜を前記第１の応力から解放した後、前記第１の膜およ
び該第２の膜を第１の温度でアニーリングし、また該ア
ニーリングプロセスが第１の期間後に停止され得る。こ
れにより、該熱安定性を有する第１の膜が屈曲せずにそ
の厚さを維持することができる。前記第１の温度は２５
０から４５０℃の範囲であり、前記アニーリングの第１
の期間は１５から６０分の範囲であり得る。
の応力が引張りであってもよい。その場合、前記第２の
膜を前記第１の応力から解放した後、前記第１の膜およ
び該第２の膜を第１の温度でアニーリングし、また該ア
ニーリングプロセスが第１の期間後に停止され得る。こ
れにより、該熱安定性を有する第１の膜が屈曲せずにそ
の厚さを維持することができる。前記第１の温度は２５
０から４５０℃の範囲であり、前記アニーリングの第１
の期間は１５から６０分の範囲であり得る。
【００２６】本発明による、上面および下面を有する第
２の膜を覆う、上面および下面を有するアモルファスフ
ッ化炭素（ａ−Ｆ：Ｃ）膜に圧縮応力を形成する方法
は、 ａ）該第２の膜の上表面に引張り応力を加えるステップ
と、 ｂ）該第２の膜の上表面を覆って該ａ−Ｆ：Ｃ膜を堆積
するステップと、 ｃ）該第２の膜の上表面を、該ステップａ）で加えられ
た該引張り応力から解放するステップと、 ｄ）該第２の膜の上表面が該引張り応力から解放される
と、該ａ−Ｆ：Ｃ膜に、圧縮応力を負荷するステップと
を包含する。これにより、該第２の膜の応力を用いて該
ａ−Ｆ：Ｃ膜に応力を加えることができ、上記目的が達
成される。
２の膜を覆う、上面および下面を有するアモルファスフ
ッ化炭素（ａ−Ｆ：Ｃ）膜に圧縮応力を形成する方法
は、 ａ）該第２の膜の上表面に引張り応力を加えるステップ
と、 ｂ）該第２の膜の上表面を覆って該ａ−Ｆ：Ｃ膜を堆積
するステップと、 ｃ）該第２の膜の上表面を、該ステップａ）で加えられ
た該引張り応力から解放するステップと、 ｄ）該第２の膜の上表面が該引張り応力から解放される
と、該ａ−Ｆ：Ｃ膜に、圧縮応力を負荷するステップと
を包含する。これにより、該第２の膜の応力を用いて該
ａ−Ｆ：Ｃ膜に応力を加えることができ、上記目的が達
成される。
【００２７】前記ステップａ）が、前記第２の膜の下表
面に沿って第１の半径の曲線を形成することを包含し、
前記ステップｂ）が、前記ａ−Ｆ：Ｃ膜の下表面に沿っ
て第２の半径の曲線を形成することを包含し得る。
面に沿って第１の半径の曲線を形成することを包含し、
前記ステップｂ）が、前記ａ−Ｆ：Ｃ膜の下表面に沿っ
て第２の半径の曲線を形成することを包含し得る。
【００２８】前記ステップａ）が、前記第２の膜の下表
面を、第１の半径を有する凸形状取付表面を備えたウェ
ハチャックに固定することを包含し得、これにより、該
第２の膜を該ウェハチャックに固定することにより応力
が提供され得る。
面を、第１の半径を有する凸形状取付表面を備えたウェ
ハチャックに固定することを包含し得、これにより、該
第２の膜を該ウェハチャックに固定することにより応力
が提供され得る。
【００２９】前記ステップａ）において、好ましくは、
前記第１の半径が１から１０００メートル（ｍ）の範囲
であり、前記第２の膜が、０．１から１０μの範囲の第
２の厚さを有し、また、前記ステップａ）において、前
記第２の半径が１から１０００ｍの範囲である。
前記第１の半径が１から１０００メートル（ｍ）の範囲
であり、前記第２の膜が、０．１から１０μの範囲の第
２の厚さを有し、また、前記ステップａ）において、前
記第２の半径が１から１０００ｍの範囲である。
【００３０】前記ステップｄ）に続いて、 ｅ）前記第ａ−Ｆ：Ｃ膜を第１の温度でアニーリングす
るステップと、 ｆ）該ステップｅ）で開始された該アニーリングプロセ
スを第１の期間の後に停止して、前記ステップｂ）で堆
積された前記第１の厚さからの厚さの差が小さいａ−
Ｆ：Ｃ膜を形成し、これにより、該ａ−Ｆ：Ｃ膜の厚さ
が温度を通じて一定に維持されるステップと、をさらに
包含してもよい。
るステップと、 ｆ）該ステップｅ）で開始された該アニーリングプロセ
スを第１の期間の後に停止して、前記ステップｂ）で堆
積された前記第１の厚さからの厚さの差が小さいａ−
Ｆ：Ｃ膜を形成し、これにより、該ａ−Ｆ：Ｃ膜の厚さ
が温度を通じて一定に維持されるステップと、をさらに
包含してもよい。
【００３１】前記ステップｆ）において、前記第1の厚
さからの厚さの差が０から５％の範囲であることが好ま
しい。さらに、前記ステップｅ）において、前記第１の
温度が２５０から４５０℃の範囲であり、前記ステップ
ｆ）において、前記第１の期間が１５から６０分の範囲
であることが好ましい。
さからの厚さの差が０から５％の範囲であることが好ま
しい。さらに、前記ステップｅ）において、前記第１の
温度が２５０から４５０℃の範囲であり、前記ステップ
ｆ）において、前記第１の期間が１５から６０分の範囲
であることが好ましい。
【００３２】前記ステップｂ）は、前記ａ−Ｆ：Ｃ膜
を、ＰＥＣＶＤ、ＭＯＣＶＤ、ＣＶＤ、蒸着、およびス
パッタリングプロセスにより堆積することを包含し得
る。
を、ＰＥＣＶＤ、ＭＯＣＶＤ、ＣＶＤ、蒸着、およびス
パッタリングプロセスにより堆積することを包含し得
る。
【００３３】本発明による圧縮応力負荷されたウェハ
は、上表面と下表面とを有する第２の膜と、該第２の膜
の上表面を覆う、下表面を有するアモルファスフッ化炭
素（ａ−Ｆ：Ｃ）膜とを備え、該ａ−ＦＣ膜は、該第２
の膜の上に該ａ−Ｆ：Ｃ膜を堆積するとき、該第２の膜
に引張り応力を加えることによって形成される第圧縮応
力を有し、該引張り応力は、該第２の膜が該引張り応力
から解放されるとき該ａ−Ｆ：Ｃ膜に負荷される。これ
により該第２の膜の応力を用いて該ａ−Ｆ：Ｃ膜に反対
の応力が生成され、上記目的が達成される。
は、上表面と下表面とを有する第２の膜と、該第２の膜
の上表面を覆う、下表面を有するアモルファスフッ化炭
素（ａ−Ｆ：Ｃ）膜とを備え、該ａ−ＦＣ膜は、該第２
の膜の上に該ａ−Ｆ：Ｃ膜を堆積するとき、該第２の膜
に引張り応力を加えることによって形成される第圧縮応
力を有し、該引張り応力は、該第２の膜が該引張り応力
から解放されるとき該ａ−Ｆ：Ｃ膜に負荷される。これ
により該第２の膜の応力を用いて該ａ−Ｆ：Ｃ膜に反対
の応力が生成され、上記目的が達成される。
【００３４】前記引張り応力は、前記第２の膜の下表面
に沿って第１の半径の曲線を、および前記ａ−Ｆ：Ｃ膜
の下表面に沿って第２の半径の曲線を形成することによ
って生成され得る。
に沿って第１の半径の曲線を、および前記ａ−Ｆ：Ｃ膜
の下表面に沿って第２の半径の曲線を形成することによ
って生成され得る。
【００３５】前記第２の膜の下表面が、第１の半径を有
する凸形状取付表面を備えたウェハチャックに固定され
ることにより、該第２の膜の下表面に該第１の半径の曲
線を形成し、これにより該第２の膜を該ウェハチャック
に固定することにより前記応力が提供され得る。
する凸形状取付表面を備えたウェハチャックに固定され
ることにより、該第２の膜の下表面に該第１の半径の曲
線を形成し、これにより該第２の膜を該ウェハチャック
に固定することにより前記応力が提供され得る。
【００３６】前記第１の半径が１から１０００ｍの範囲
であり、前記第２の膜が０．１から１０μの範囲の第２
の厚さを有し、前記第２の半径が１から１０００ｍの範
囲であることが好ましい。
であり、前記第２の膜が０．１から１０μの範囲の第２
の厚さを有し、前記第２の半径が１から１０００ｍの範
囲であることが好ましい。
【００３７】前記第２の膜を前記引張り応力から解放し
た後、前記ａ−Ｆ：Ｃ膜および該第２の膜を第１の温度
でアニーリングし、また該アニーリングプロセスが第１
の期間の後に停止され、該熱安定性を有するａ−Ｆ：Ｃ
膜は、最初に堆積された前記第１の厚さからの厚さの差
が小さく、これにより、該ａ−Ｆ：Ｃ膜の厚さが温度を
通じて一定に維持され得る。このとき、前記第１の厚さ
からの差が０から５％の範囲であることが好ましい。ま
た、前記第１の温度が２５０から４５０℃の範囲であ
り、前記アニーリングの第１の期間が１５から６０分の
範囲であることが好ましい。、前記ａ−Ｆ：Ｃ膜は、Ｐ
ＥＣＶＤ、ＭＯＣＶＤ、ＣＶＤ、蒸着、およびスパッタ
リングプロセスにより堆積され得る。
た後、前記ａ−Ｆ：Ｃ膜および該第２の膜を第１の温度
でアニーリングし、また該アニーリングプロセスが第１
の期間の後に停止され、該熱安定性を有するａ−Ｆ：Ｃ
膜は、最初に堆積された前記第１の厚さからの厚さの差
が小さく、これにより、該ａ−Ｆ：Ｃ膜の厚さが温度を
通じて一定に維持され得る。このとき、前記第１の厚さ
からの差が０から５％の範囲であることが好ましい。ま
た、前記第１の温度が２５０から４５０℃の範囲であ
り、前記アニーリングの第１の期間が１５から６０分の
範囲であることが好ましい。、前記ａ−Ｆ：Ｃ膜は、Ｐ
ＥＣＶＤ、ＭＯＣＶＤ、ＣＶＤ、蒸着、およびスパッタ
リングプロセスにより堆積され得る。
【００３８】本発明による、上面および下面を有する第
１の膜と第２の膜との間に張力のないインタフェースを
形成する方法は、 ａ）該第２の膜の上表面に第１の応力を加えるステップ
と、 ｂ）該第２の膜の上表面を覆って該第１の膜を堆積する
ステップと、 ｃ）該第２の膜の上表面を、該ステップａ）で加えられ
た該第１の応力から解放するステップと、 ｄ）該第２の膜の上表面が該第１の応力から解放される
と、該第１の膜に、該第１の応力とは反対の第２の応力
を負荷するステップとを包含する。これにより、該第２
の膜の応力を用いて該第１の膜の内因性応力を修正する
ことができ、上記目的が達成される。
１の膜と第２の膜との間に張力のないインタフェースを
形成する方法は、 ａ）該第２の膜の上表面に第１の応力を加えるステップ
と、 ｂ）該第２の膜の上表面を覆って該第１の膜を堆積する
ステップと、 ｃ）該第２の膜の上表面を、該ステップａ）で加えられ
た該第１の応力から解放するステップと、 ｄ）該第２の膜の上表面が該第１の応力から解放される
と、該第１の膜に、該第１の応力とは反対の第２の応力
を負荷するステップとを包含する。これにより、該第２
の膜の応力を用いて該第１の膜の内因性応力を修正する
ことができ、上記目的が達成される。
【００３９】以下に作用を説明する。上記により、堆積
膜の内因性応力を打ち消す、あるいは内因性応力を修正
して、膜層間に応力のないインタフェースを促進するこ
とができる。基板は、湾曲表面を有するウェハチャック
に固定され、チャック表面が凸形状であるときは、堆積
膜内に引張り応力が導入される。チャックから解放され
ると、堆積膜は圧縮応力を生成する。チャック表面が凹
形状であるときは、堆積膜内に圧縮応力が導入される。
チャックから解放されると、堆積膜は引張り応力を生成
する。膜に圧縮応力を負荷することは、内因性引張り応
力を有する膜に熱安定性を与える補助となる。膜に引張
り応力を負荷することは、膜を高温で屈曲させる補助と
なる。どちらのタイプの応力負荷であっても、膜層間の
応力不整合を防ぎ、接着性を向上させることができる。
また、上記の方法によって製造された、熱安定性あるい
は耐屈曲性、および良好な接着性を有する、信頼性の高
いＩＣ製品を提供できる。
膜の内因性応力を打ち消す、あるいは内因性応力を修正
して、膜層間に応力のないインタフェースを促進するこ
とができる。基板は、湾曲表面を有するウェハチャック
に固定され、チャック表面が凸形状であるときは、堆積
膜内に引張り応力が導入される。チャックから解放され
ると、堆積膜は圧縮応力を生成する。チャック表面が凹
形状であるときは、堆積膜内に圧縮応力が導入される。
チャックから解放されると、堆積膜は引張り応力を生成
する。膜に圧縮応力を負荷することは、内因性引張り応
力を有する膜に熱安定性を与える補助となる。膜に引張
り応力を負荷することは、膜を高温で屈曲させる補助と
なる。どちらのタイプの応力負荷であっても、膜層間の
応力不整合を防ぎ、接着性を向上させることができる。
また、上記の方法によって製造された、熱安定性あるい
は耐屈曲性、および良好な接着性を有する、信頼性の高
いＩＣ製品を提供できる。
【００４０】
【発明の実施の形態】図１は、内因性引張り応力を有す
る上膜１２を備えたウェハ基板１０の側面図である（従
来技術）。引張り応力は、参照番号１４で示す矢印で表
される。上膜１２は厚さ１６を有する。続いて行われる
ＩＣプロセスで、典型的には、上層１２を覆って複数の
層が堆積される。これらの続いて堆積される層は図示さ
れていない。またＩＣプロセスでは典型的には、ＩＣウ
ェハ１０には、半導体材料のアニーリングなどの加熱プ
ロセスが施される。
る上膜１２を備えたウェハ基板１０の側面図である（従
来技術）。引張り応力は、参照番号１４で示す矢印で表
される。上膜１２は厚さ１６を有する。続いて行われる
ＩＣプロセスで、典型的には、上層１２を覆って複数の
層が堆積される。これらの続いて堆積される層は図示さ
れていない。またＩＣプロセスでは典型的には、ＩＣウ
ェハ１０には、半導体材料のアニーリングなどの加熱プ
ロセスが施される。
【００４１】図２は、図１のウェハ基板１０のアニーリ
ング工程後の側面図である（従来技術）。上層１２の内
因性引張り応力により、アニーリング工程後には厚さ１
６が減少する。すなわち、上層１２の多くの材料は、引
張り応力が負荷され加熱されると熱安定性がなくなる。
ング工程後の側面図である（従来技術）。上層１２の内
因性引張り応力により、アニーリング工程後には厚さ１
６が減少する。すなわち、上層１２の多くの材料は、引
張り応力が負荷され加熱されると熱安定性がなくなる。
【００４２】図３は、内因性圧縮応力を有する上膜２２
を備えたウェハ基板２０の側面図である（従来技術）。
圧縮応力は、参照番号２４で示す矢印で表される。上膜
２２は厚さ２６を有する。図１の説明で述べたように、
続いて行われるＩＣプロセスで、典型的には、上層２２
を覆って複数の層が堆積される。これらの続いて堆積さ
れる層は図示されていない。多くの場合、ウェハ２０に
は加熱およびアニーリングプロセスが施される。
を備えたウェハ基板２０の側面図である（従来技術）。
圧縮応力は、参照番号２４で示す矢印で表される。上膜
２２は厚さ２６を有する。図１の説明で述べたように、
続いて行われるＩＣプロセスで、典型的には、上層２２
を覆って複数の層が堆積される。これらの続いて堆積さ
れる層は図示されていない。多くの場合、ウェハ２０に
は加熱およびアニーリングプロセスが施される。
【００４３】図４は、図３のウェハ基板２０のアニーリ
ング工程後の側面図である（従来技術）。上層２２の内
因性圧縮応力により、上層２２が屈曲する危険が存在す
る。屈曲は、参照番号２８で示される矢印として表され
る。例えば、酸化物上にタングステンを堆積すると、加
熱後タングステンは屈曲するか、酸化物から分離するこ
とが多い。同様に、Ｓｉ3Ｎ4は、金属表面上に堆積され
加熱されると屈曲することが多い。
ング工程後の側面図である（従来技術）。上層２２の内
因性圧縮応力により、上層２２が屈曲する危険が存在す
る。屈曲は、参照番号２８で示される矢印として表され
る。例えば、酸化物上にタングステンを堆積すると、加
熱後タングステンは屈曲するか、酸化物から分離するこ
とが多い。同様に、Ｓｉ3Ｎ4は、金属表面上に堆積され
加熱されると屈曲することが多い。
【００４４】図５は、裏面膜を有するウェハ基板３０の
側面図である。第１の膜３２が第２の膜３４を覆って形
成され、第２の膜３４が薄い裏面膜３６を覆って形成さ
れている。典型的には、第２の膜３４はシリコンであ
る。第１の膜３２は第１の厚さ３７を有する。第１の膜
３２としてアモルファスフッ化炭素材料の熱安定性を、
裏面膜３６と共に試験した。裏面膜３６の材料として
は、アルミニウム、銅、窒化タングステン、窒化チタ
ン、ニッケル、酸化シリコン、および窒化シリコンがあ
る。
側面図である。第１の膜３２が第２の膜３４を覆って形
成され、第２の膜３４が薄い裏面膜３６を覆って形成さ
れている。典型的には、第２の膜３４はシリコンであ
る。第１の膜３２は第１の厚さ３７を有する。第１の膜
３２としてアモルファスフッ化炭素材料の熱安定性を、
裏面膜３６と共に試験した。裏面膜３６の材料として
は、アルミニウム、銅、窒化タングステン、窒化チタ
ン、ニッケル、酸化シリコン、および窒化シリコンがあ
る。
【００４５】図６は、図５のウェハ基板３０のアニーリ
ング工程中の側面図である。シリコン膜３４が凹形状に
なるため、アモルファスフッ化炭素膜３２に参照番号３
８で示す矢印で表される圧縮応力が加えられる。シリコ
ン膜３４が凹形状になるのは、金属材料では典型的であ
るように裏面膜３６の熱拡張係数が、シリコン膜３４に
比べて高いためである。冷却されると、アモルファスフ
ッ化炭素膜３２の熱安定性が、加熱中に膜に圧縮応力が
加えられることによって向上することが分かった。すな
わち、アモルファスフッ化炭素膜３２の第１の厚さ３７
が実質的に変化せずに維持される（図５参照）。さら
に、膜３２と膜３４との間に引張りの不整合がないた
め、これら２つの層間の接着性が向上する。
ング工程中の側面図である。シリコン膜３４が凹形状に
なるため、アモルファスフッ化炭素膜３２に参照番号３
８で示す矢印で表される圧縮応力が加えられる。シリコ
ン膜３４が凹形状になるのは、金属材料では典型的であ
るように裏面膜３６の熱拡張係数が、シリコン膜３４に
比べて高いためである。冷却されると、アモルファスフ
ッ化炭素膜３２の熱安定性が、加熱中に膜に圧縮応力が
加えられることによって向上することが分かった。すな
わち、アモルファスフッ化炭素膜３２の第１の厚さ３７
が実質的に変化せずに維持される（図５参照）。さら
に、膜３２と膜３４との間に引張りの不整合がないた
め、これら２つの層間の接着性が向上する。
【００４６】図７は、裏面膜が用いられるときの、所与
の温度範囲における図５のアモルファスフッ化炭素膜の
応力の変化を示すグラフである。図５に戻って簡単に参
照すると、第１の膜３２はアモルファスフッ化炭素であ
り、第２の膜３４はシリコンであり、裏面膜３６は銅で
ある。温度の上昇に対応して負の応力が増大すること
は、アニーリング中に第１の膜３２に圧縮応力が加えら
れることを示す。
の温度範囲における図５のアモルファスフッ化炭素膜の
応力の変化を示すグラフである。図５に戻って簡単に参
照すると、第１の膜３２はアモルファスフッ化炭素であ
り、第２の膜３４はシリコンであり、裏面膜３６は銅で
ある。温度の上昇に対応して負の応力が増大すること
は、アニーリング中に第１の膜３２に圧縮応力が加えら
れることを示す。
【００４７】図８もまた、裏面膜が用いられるときの、
所与の温度範囲における応力の変化を示すグラフであ
る。図８は、第１の膜３２がアモルファスフッ化炭素で
あり、第２の膜３４がシリコンであり、裏面膜３６がア
ルミニウムであるときの、温度に対する応力の結果を示
す。膜の応力は、FLX2300応力管理システムを用いて測
定した。応力の変化は、２０℃で測定される応力に対し
て測定した。図７および図８に示すように、負の応力と
温度との間に強い関係が存在することは、アモルファス
フッ化炭素膜は、温度が上昇するに従って圧縮が大きく
なることを示す。裏面膜３６がタングステン、窒化タン
グステン、窒化チタンおよびニッケルであるときも同様
の結果が観察された。
所与の温度範囲における応力の変化を示すグラフであ
る。図８は、第１の膜３２がアモルファスフッ化炭素で
あり、第２の膜３４がシリコンであり、裏面膜３６がア
ルミニウムであるときの、温度に対する応力の結果を示
す。膜の応力は、FLX2300応力管理システムを用いて測
定した。応力の変化は、２０℃で測定される応力に対し
て測定した。図７および図８に示すように、負の応力と
温度との間に強い関係が存在することは、アモルファス
フッ化炭素膜は、温度が上昇するに従って圧縮が大きく
なることを示す。裏面膜３６がタングステン、窒化タン
グステン、窒化チタンおよびニッケルであるときも同様
の結果が観察された。
【００４８】図９は、裏面膜が用いられないときの、所
与の温度範囲における応力の変化を示すグラフである。
一例として図１を簡単に参照すると、アモルファスフッ
化炭素膜１２が第２の膜１８の上に堆積される。第２の
膜１８はシリコンである。第２の膜１８の下側に裏面膜
３６は形成されない。温度の上昇に対応して正の応力変
化が増大することは、アニーリング中に第１の膜１２に
引張り応力が加えられることを示す。
与の温度範囲における応力の変化を示すグラフである。
一例として図１を簡単に参照すると、アモルファスフッ
化炭素膜１２が第２の膜１８の上に堆積される。第２の
膜１８はシリコンである。第２の膜１８の下側に裏面膜
３６は形成されない。温度の上昇に対応して正の応力変
化が増大することは、アニーリング中に第１の膜１２に
引張り応力が加えられることを示す。
【００４９】図１０は、非金属の裏面膜が用いられると
きの、所与の温度範囲における応力の変化を示すグラフ
である。図５に戻って簡単に参照すると、アモルファス
フッ化炭素膜３２がシリコン膜３４を覆って形成され、
シリコン膜３４はシリコンジオキシド膜３６を覆って形
成されている。図１の場合のように、ウェハ裏面が金属
によってコーティングされていないとき、もしくは、図
５のウェハ３０に酸化シリコンまたは窒化シリコンより
なる裏面コーティング３６が形成されるときは、加熱さ
れるとウェハは凸形状になる。この結果、膜のひずみは
温度の上昇により正の方向に変化する。すなわち、ウェ
ハは高温になると凹形状となり、アモルファスフッ化炭
素膜は引張り応力に曝される。冷却されると、膜厚さ３
７は減少している。
きの、所与の温度範囲における応力の変化を示すグラフ
である。図５に戻って簡単に参照すると、アモルファス
フッ化炭素膜３２がシリコン膜３４を覆って形成され、
シリコン膜３４はシリコンジオキシド膜３６を覆って形
成されている。図１の場合のように、ウェハ裏面が金属
によってコーティングされていないとき、もしくは、図
５のウェハ３０に酸化シリコンまたは窒化シリコンより
なる裏面コーティング３６が形成されるときは、加熱さ
れるとウェハは凸形状になる。この結果、膜のひずみは
温度の上昇により正の方向に変化する。すなわち、ウェ
ハは高温になると凹形状となり、アモルファスフッ化炭
素膜は引張り応力に曝される。冷却されると、膜厚さ３
７は減少している。
【００５０】図１１は、アニーリング後のアモルファス
フッ化炭素膜の熱安定性を、様々な裏面膜３６と共に示
す表である。ウェハが裏面コーティング３６を有さない
とき、または裏面膜３６材料としてシリコンジオキシド
および窒化シリコンが用いられるときは、アモルファス
フッ化炭素膜は熱安定性がない。熱不安定性は、膜厚さ
３７（図５）の変化率が大きい、すなわち１９〜２１パ
ーセントの間であることによって表される。しかし、ウ
ェハの裏面膜３６が金属の熱係数を有する材料であると
きは、変化率が小さい。５パーセント未満の変化率は、
アモルファスフッ化炭素膜が比較的安定していることを
表す。１パーセント未満の変化率で熱安定性があると見
なされる。
フッ化炭素膜の熱安定性を、様々な裏面膜３６と共に示
す表である。ウェハが裏面コーティング３６を有さない
とき、または裏面膜３６材料としてシリコンジオキシド
および窒化シリコンが用いられるときは、アモルファス
フッ化炭素膜は熱安定性がない。熱不安定性は、膜厚さ
３７（図５）の変化率が大きい、すなわち１９〜２１パ
ーセントの間であることによって表される。しかし、ウ
ェハの裏面膜３６が金属の熱係数を有する材料であると
きは、変化率が小さい。５パーセント未満の変化率は、
アモルファスフッ化炭素膜が比較的安定していることを
表す。１パーセント未満の変化率で熱安定性があると見
なされる。
【００５１】図１２〜図１４は、完成応力負荷ウェハを
形成する方法における各段階を示す。図１２は、上表面
５４と下表面５６とを有する第２の膜５２を備えたウェ
ハ５０の側面図である。第２の膜の上表面５４を覆って
下表面５９を有する第１の膜５８が形成される。第１の
膜５８は、アモルファスフッ化炭素、銅、ＴａＮx、Ｓ
ｉ−Ｎx、Ｓｉ−Ｏx、ＴｉＮx、パリレンＦ、パリレン
Ｎ、ＳｉＯＦ、ポリスロキサン、フルオロポリマー、置
換シレスキオキサン、および非置換シレスキオキサンよ
りなる群から選択される。図１３に示し以下に述べるよ
うに、第１の膜５８は、本発明のプロセスの最終結果と
して第２の応力を生成する。第２の応力は、第２の膜５
２の上に第１の膜５８を堆積するときに第２の膜５２お
よび第１の膜５８に第１の、第２の応力とは反対の応力
６０を加えることによって形成される。第１の応力は、
参照番号６０で示す矢印によって表される。第１の応力
６０は、堆積プロセス中に第２の膜５２を通って第１の
膜５８に転移される。もしくは、第１の応力６０は、第
１の膜５８が柔軟であるため、第２の膜５２を通って第
１の膜５８に転移される。第１の膜５８は第１の厚さ６
２を有する。
形成する方法における各段階を示す。図１２は、上表面
５４と下表面５６とを有する第２の膜５２を備えたウェ
ハ５０の側面図である。第２の膜の上表面５４を覆って
下表面５９を有する第１の膜５８が形成される。第１の
膜５８は、アモルファスフッ化炭素、銅、ＴａＮx、Ｓ
ｉ−Ｎx、Ｓｉ−Ｏx、ＴｉＮx、パリレンＦ、パリレン
Ｎ、ＳｉＯＦ、ポリスロキサン、フルオロポリマー、置
換シレスキオキサン、および非置換シレスキオキサンよ
りなる群から選択される。図１３に示し以下に述べるよ
うに、第１の膜５８は、本発明のプロセスの最終結果と
して第２の応力を生成する。第２の応力は、第２の膜５
２の上に第１の膜５８を堆積するときに第２の膜５２お
よび第１の膜５８に第１の、第２の応力とは反対の応力
６０を加えることによって形成される。第１の応力は、
参照番号６０で示す矢印によって表される。第１の応力
６０は、堆積プロセス中に第２の膜５２を通って第１の
膜５８に転移される。もしくは、第１の応力６０は、第
１の膜５８が柔軟であるため、第２の膜５２を通って第
１の膜５８に転移される。第１の膜５８は第１の厚さ６
２を有する。
【００５２】図１３は、図１２のウェハ５０の、第２の
膜５２が第１の応力６０から解放された後の側面図であ
る。第２の膜５２が第１の応力６０から解放されると、
第２の応力６４が第１の膜５８に負荷される。このよう
にして、第２の膜５２の応力が、第１の膜５８に応力を
加えるために使用される。本発明のいくつかの局面で
は、第１の膜５８と第２の膜５２との間に他の膜（図示
せず）が介在してもよい。
膜５２が第１の応力６０から解放された後の側面図であ
る。第２の膜５２が第１の応力６０から解放されると、
第２の応力６４が第１の膜５８に負荷される。このよう
にして、第２の膜５２の応力が、第１の膜５８に応力を
加えるために使用される。本発明のいくつかの局面で
は、第１の膜５８と第２の膜５２との間に他の膜（図示
せず）が介在してもよい。
【００５３】図１２に戻ると、第１の応力６０は、第２
の膜の下表面５６に沿って所定の第１の半径の曲線を、
および第１の膜の下表面５９に沿って所定の第２の半径
の曲線を形成することによって生成される。第１の半径
は参照番号６６で示され、第２の半径は参照番号６８で
示される。
の膜の下表面５６に沿って所定の第１の半径の曲線を、
および第１の膜の下表面５９に沿って所定の第２の半径
の曲線を形成することによって生成される。第１の半径
は参照番号６６で示され、第２の半径は参照番号６８で
示される。
【００５４】本発明のいくつかの局面では、第２の膜の
下表面５６は、第１の半径６６を有する湾曲取付表面を
備えたウェハチャック７０に固定されて、第２の膜の下
表面５６に第１の半径の曲線を形成する。ウェハ５０
は、機械的手段、静電気手段、および真空手段によって
チャック７０固定される。第１の応力６０は、第２の膜
５２をウェハチャック７０に固定することによって提供
される。本発明のいくつかの曲面では、ウェハチャック
７０と第２の膜５２との間に追加の膜（図示せず）が介
在する。
下表面５６は、第１の半径６６を有する湾曲取付表面を
備えたウェハチャック７０に固定されて、第２の膜の下
表面５６に第１の半径の曲線を形成する。ウェハ５０
は、機械的手段、静電気手段、および真空手段によって
チャック７０固定される。第１の応力６０は、第２の膜
５２をウェハチャック７０に固定することによって提供
される。本発明のいくつかの曲面では、ウェハチャック
７０と第２の膜５２との間に追加の膜（図示せず）が介
在する。
【００５５】第１の半径６６は１から１０００ｍの範囲
である。第２の膜５２は、０．１から１０μの範囲の第
２の厚さ７２を有し、第２の半径６８は１から１０００
ｍの範囲である。第２の膜５２は非常に薄いため、膜５
２と膜５８との間に追加の膜（図示せず）が介在する場
合であっても、典型的には、第１の半径６６と第２の半
径６８との間にはほとんど差はない。
である。第２の膜５２は、０．１から１０μの範囲の第
２の厚さ７２を有し、第２の半径６８は１から１０００
ｍの範囲である。第２の膜５２は非常に薄いため、膜５
２と膜５８との間に追加の膜（図示せず）が介在する場
合であっても、典型的には、第１の半径６６と第２の半
径６８との間にはほとんど差はない。
【００５６】図１２および図１３に示すように、本発明
のいくつかの局面では、第１の応力６０は引張りであ
り、第２の応力６４は圧縮である。１つの特定の局面で
は、第１の膜５８はアモルファスフッ化炭素膜であり、
第２の応力６４は圧縮応力であり、第１の応力６０は引
張り応力である。
のいくつかの局面では、第１の応力６０は引張りであ
り、第２の応力６４は圧縮である。１つの特定の局面で
は、第１の膜５８はアモルファスフッ化炭素膜であり、
第２の応力６４は圧縮応力であり、第１の応力６０は引
張り応力である。
【００５７】典型的には、第１の膜５８および第２の膜
５２は、第２の膜５２の第１の応力６０からの解放に続
いて、次のＩＣプロセスで第１の温度でアニーリングさ
れる。アニーリングプロセスは、第１の期間後に停止さ
れる。熱安定性を有する第１の膜５８は、最初に堆積さ
れた第１の厚さ６２からの厚さの差が小さい。第１の膜
５８の厚さ６２は温度を通じて一定に維持される。第１
の厚さ６２の差はゼロから５％の範囲である。第１の温
度は２５０から４５０℃の範囲である。第１のアニーリ
ング期間は１５から６０分の範囲である。第１の膜５８
は、プラズマ化学気相成長（ＰＥＣＶＤ）、金属有機Ｃ
ＶＤ（ＭＯＣＶＤ）、ＣＶＤ、蒸着、スパッタリングプ
ロセスにより堆積される。堆積プロセスは、堆積される
膜の内因性応力、従って方法の次の工程で必要とされる
程度の応力修正に影響を及ぼさない。
５２は、第２の膜５２の第１の応力６０からの解放に続
いて、次のＩＣプロセスで第１の温度でアニーリングさ
れる。アニーリングプロセスは、第１の期間後に停止さ
れる。熱安定性を有する第１の膜５８は、最初に堆積さ
れた第１の厚さ６２からの厚さの差が小さい。第１の膜
５８の厚さ６２は温度を通じて一定に維持される。第１
の厚さ６２の差はゼロから５％の範囲である。第１の温
度は２５０から４５０℃の範囲である。第１のアニーリ
ング期間は１５から６０分の範囲である。第１の膜５８
は、プラズマ化学気相成長（ＰＥＣＶＤ）、金属有機Ｃ
ＶＤ（ＭＯＣＶＤ）、ＣＶＤ、蒸着、スパッタリングプ
ロセスにより堆積される。堆積プロセスは、堆積される
膜の内因性応力、従って方法の次の工程で必要とされる
程度の応力修正に影響を及ぼさない。
【００５８】図１４は、第１の応力６４が圧縮であり第
２の応力６０が引張りであるウェハ５０の側面図であ
る。典型的には、第１の膜５８と第２の膜５２とは、第
２の膜５２を第１の応力６０から解放した後、第１の温
度でアニーリングされる。第１の期間後にアニーリング
プロセスは停止され、熱安定性を有する第１の膜５８は
屈曲せずにその厚さを保持する。すなわち、図４に示し
上述したような屈曲は起こらない。第１の温度は２５０
から４５０℃の範囲であり、第１のアニーリング期間は
１５から６０分の範囲である。
２の応力６０が引張りであるウェハ５０の側面図であ
る。典型的には、第１の膜５８と第２の膜５２とは、第
２の膜５２を第１の応力６０から解放した後、第１の温
度でアニーリングされる。第１の期間後にアニーリング
プロセスは停止され、熱安定性を有する第１の膜５８は
屈曲せずにその厚さを保持する。すなわち、図４に示し
上述したような屈曲は起こらない。第１の温度は２５０
から４５０℃の範囲であり、第１のアニーリング期間は
１５から６０分の範囲である。
【００５９】図１５は、応力負荷膜を形成するか、また
は膜層間に応力のないインタフェースを形成する方法に
おける各ステップを示すフローチャートである。ステッ
プ１００では、上下表面を有する第１の膜および第２の
膜を配備する。ステップ１０２では、第２の膜の上面に
第１の所定の応力を加える。本発明のいくつかの局面で
は、ステップ１０２は、１から１０００ｍの範囲の所定
の第１の半径の曲線を、第２の膜の下表面に沿って形成
することを包含する。第２の膜の下表面は、第１の半径
を有する湾曲取付表面を備えたウェハチャックに固定さ
れる。チャック表面の曲線は、凹形状および凸形状を含
む。このようにして、第２の膜をウェハチャックに固定
することによって応力が与えられる。ステップ１０４
は、第２の膜の上表面を覆って第１の膜を堆積する。本
発明のいくつかの局面では、ステップ１０４では、第１
の膜の下表面に沿って所定の第２の半径を形成する。ス
テップ１０６では、第２の膜をステップ１０２で加えら
れた応力から解放する。ステップ１０８では、第２の膜
が第１の応力から解放されると、第１の膜に、第１の応
力とは反対の第２の応力を負荷する。典型的には、続い
ての処理ステップ（図示せず）で第１の膜に追加の膜層
が堆積される。ステップ１１０では、第２の膜の応力を
用いて、第１の膜に応力が加えられるかまたは第１の膜
の内因性応力が修正される製品が完成する。
は膜層間に応力のないインタフェースを形成する方法に
おける各ステップを示すフローチャートである。ステッ
プ１００では、上下表面を有する第１の膜および第２の
膜を配備する。ステップ１０２では、第２の膜の上面に
第１の所定の応力を加える。本発明のいくつかの局面で
は、ステップ１０２は、１から１０００ｍの範囲の所定
の第１の半径の曲線を、第２の膜の下表面に沿って形成
することを包含する。第２の膜の下表面は、第１の半径
を有する湾曲取付表面を備えたウェハチャックに固定さ
れる。チャック表面の曲線は、凹形状および凸形状を含
む。このようにして、第２の膜をウェハチャックに固定
することによって応力が与えられる。ステップ１０４
は、第２の膜の上表面を覆って第１の膜を堆積する。本
発明のいくつかの局面では、ステップ１０４では、第１
の膜の下表面に沿って所定の第２の半径を形成する。ス
テップ１０６では、第２の膜をステップ１０２で加えら
れた応力から解放する。ステップ１０８では、第２の膜
が第１の応力から解放されると、第１の膜に、第１の応
力とは反対の第２の応力を負荷する。典型的には、続い
ての処理ステップ（図示せず）で第１の膜に追加の膜層
が堆積される。ステップ１１０では、第２の膜の応力を
用いて、第１の膜に応力が加えられるかまたは第１の膜
の内因性応力が修正される製品が完成する。
【００６０】本発明のいくつかの局面では、ステップ１
００では、０．１から１０μの範囲の第２の厚さを有す
る第２の膜を配備する。次に、ステップ１０２で、第２
の半径は１から１０００ｍの範囲である。
００では、０．１から１０μの範囲の第２の厚さを有す
る第２の膜を配備する。次に、ステップ１０２で、第２
の半径は１から１０００ｍの範囲である。
【００６１】本発明のいくつかの局面では、ステップ１
０２では、第１の応力は引張りである。ステップ１０８
では、第２の応力は圧縮である。アモルファスフッ化炭
素が第１の膜であるときは、ステップ１０２は、第２の
膜の表面に引張り応力を加えることを含み、ステップ１
０８は、アモルファスフッ化炭素膜に圧縮応力を負荷す
ることを含む。このようにして、第２の膜の応力を用い
て、アモルファスフッ化炭素膜に、この応力とは反対の
応力を加える。ステップ１０２は、第２の膜の下表面
を、第１の半径を有する凸形状の取付表面を有するウェ
ハチャックに固定し、これにより、第２の膜をウェハチ
ャックに固定することによって応力を提供することを含
む。
０２では、第１の応力は引張りである。ステップ１０８
では、第２の応力は圧縮である。アモルファスフッ化炭
素が第１の膜であるときは、ステップ１０２は、第２の
膜の表面に引張り応力を加えることを含み、ステップ１
０８は、アモルファスフッ化炭素膜に圧縮応力を負荷す
ることを含む。このようにして、第２の膜の応力を用い
て、アモルファスフッ化炭素膜に、この応力とは反対の
応力を加える。ステップ１０２は、第２の膜の下表面
を、第１の半径を有する凸形状の取付表面を有するウェ
ハチャックに固定し、これにより、第２の膜をウェハチ
ャックに固定することによって応力を提供することを含
む。
【００６２】ステップ１０８の後にさらにステップ（図
示せず）が続く。ステップ１０８ａでは、第１および第
２の膜を第１の温度でアニーリングする。ステップ１０
８ｂでは、第１の期間後、ステップ１０８ａで開始され
たアニーリングプロセスを停止する。第１の膜は、ステ
ップ１０４で堆積された第１の厚さからの厚さの差が小
さい。このようにして、第１の膜の厚さは温度を通じて
一定に維持される。ステップ１０８ｂでは、第１の厚さ
の差は、０から５％の範囲である。ステップ１０８ａで
は、第１の温度は、２５０から４５０℃の範囲である。
ステップ１０８ｂでは、第１の期間は、１５から６０分
の範囲である。
示せず）が続く。ステップ１０８ａでは、第１および第
２の膜を第１の温度でアニーリングする。ステップ１０
８ｂでは、第１の期間後、ステップ１０８ａで開始され
たアニーリングプロセスを停止する。第１の膜は、ステ
ップ１０４で堆積された第１の厚さからの厚さの差が小
さい。このようにして、第１の膜の厚さは温度を通じて
一定に維持される。ステップ１０８ｂでは、第１の厚さ
の差は、０から５％の範囲である。ステップ１０８ａで
は、第１の温度は、２５０から４５０℃の範囲である。
ステップ１０８ｂでは、第１の期間は、１５から６０分
の範囲である。
【００６３】本発明のいくつかの局面では、ステップ１
０２では、第１の応力は圧縮である。このとき、ステッ
プ１０８では、第２の応力は引張りである。このモデル
では、ステップ１０８ａでは、第１および第２の膜を、
２５０から４５０℃の範囲の第１の温度でアニーリング
し、ステップ１０８ｂでは、１５から６０分の範囲の第
１の期間後、ステップ１０８ａで開始されたアニーリン
グプロセスを停止する。このようにして、第１の膜は、
屈曲が起こることなく形成される。
０２では、第１の応力は圧縮である。このとき、ステッ
プ１０８では、第２の応力は引張りである。このモデル
では、ステップ１０８ａでは、第１および第２の膜を、
２５０から４５０℃の範囲の第１の温度でアニーリング
し、ステップ１０８ｂでは、１５から６０分の範囲の第
１の期間後、ステップ１０８ａで開始されたアニーリン
グプロセスを停止する。このようにして、第１の膜は、
屈曲が起こることなく形成される。
【００６４】本発明のいくつかの局面では、ステップ１
００では、アモルファスフッ化炭素、銅、ＴａＮx、Ｓ
ｉ−Ｎx、Ｓｉ−Ｏx、ＴｉＮx、パリレンＦ、パリレン
Ｎ、ＳｉＯＦ、ポリスロキサン、フルオロポリマー、置
換シレスキオキサン、および非置換シレスキオキサンよ
りなる群から選択される第１の膜を配備する。ステップ
１０４では、第１の膜は、ＰＥＣＶＤ、ＭＯＣＶＤ、Ｃ
ＶＤ，蒸着およびスパッタリングにより堆積される。
００では、アモルファスフッ化炭素、銅、ＴａＮx、Ｓ
ｉ−Ｎx、Ｓｉ−Ｏx、ＴｉＮx、パリレンＦ、パリレン
Ｎ、ＳｉＯＦ、ポリスロキサン、フルオロポリマー、置
換シレスキオキサン、および非置換シレスキオキサンよ
りなる群から選択される第１の膜を配備する。ステップ
１０４では、第１の膜は、ＰＥＣＶＤ、ＭＯＣＶＤ、Ｃ
ＶＤ，蒸着およびスパッタリングにより堆積される。
【００６５】堆積膜の内因性張力を打ち消すためのプロ
セスによる方法および製品が提供される。基板は、湾曲
表面を有するウェハチャックに固定される。チャック表
面が凸形状であるときは、堆積膜内に引張り応力が導入
される。チャックから解放されると、堆積膜は圧縮応力
を生成する。チャック表面が凹形状であるときは、堆積
膜内に圧縮応力が導入される。チャックから解放される
と、堆積膜は引張り応力を生成する。膜に圧縮応力を負
荷することは、内因性引張り応力を有する膜に熱安定性
を与える補助となる。膜に引張り応力を負荷すること
は、膜を高温で屈曲させる補助となる。どちらのタイプ
の張力負荷であっても、膜層間の応力不整合を防ぎ、接
着性を向上させるために使用され得る。上述の本発明の
他の変形例および実施形態も当業者にとってはなされ得
る。
セスによる方法および製品が提供される。基板は、湾曲
表面を有するウェハチャックに固定される。チャック表
面が凸形状であるときは、堆積膜内に引張り応力が導入
される。チャックから解放されると、堆積膜は圧縮応力
を生成する。チャック表面が凹形状であるときは、堆積
膜内に圧縮応力が導入される。チャックから解放される
と、堆積膜は引張り応力を生成する。膜に圧縮応力を負
荷することは、内因性引張り応力を有する膜に熱安定性
を与える補助となる。膜に引張り応力を負荷すること
は、膜を高温で屈曲させる補助となる。どちらのタイプ
の張力負荷であっても、膜層間の応力不整合を防ぎ、接
着性を向上させるために使用され得る。上述の本発明の
他の変形例および実施形態も当業者にとってはなされ得
る。
【００６６】
【発明の効果】従って、本発明によれば、ＩＣ製品を劣
化させることなく、内因性応力を生成する膜を使用する
方法が提供される。また、堆積膜の内因性応力を修正す
ることができる．内因性応力を有する膜をＩＣ上に形成
して、熱安定性、または加熱時の耐屈曲性を与えること
ができる。膜層間の応力を減らして、より良好な層接着
性を提供することができる。
化させることなく、内因性応力を生成する膜を使用する
方法が提供される。また、堆積膜の内因性応力を修正す
ることができる．内因性応力を有する膜をＩＣ上に形成
して、熱安定性、または加熱時の耐屈曲性を与えること
ができる。膜層間の応力を減らして、より良好な層接着
性を提供することができる。
【図１】内因性引張り応力を有する上膜を備えたウェハ
基板の側面図である（従来技術）。
基板の側面図である（従来技術）。
【図２】図１のウェハ基板の、アニーリング工程後の側
面図である（従来技術）。
面図である（従来技術）。
【図３】内因性圧縮応力を有する上膜を備えたウェハ基
板の側面図である（従来技術）。
板の側面図である（従来技術）。
【図４】図３のウェハ基板の、アニーリング工程後の側
面図である（従来技術）。
面図である（従来技術）。
【図５】裏面膜を備えたウェハ基板の側面図である。
【図６】図５のウェハ基板の、アニーリング工程後の側
面図である（従来技術）。
面図である（従来技術）。
【図７】裏面膜が用いられるときの、図５のアモルファ
スフッ化炭素膜の応力の所与の温度範囲における変化を
示すグラフである。
スフッ化炭素膜の応力の所与の温度範囲における変化を
示すグラフである。
【図８】裏面膜が用いられるときの、所与の温度範囲に
おける応力の変化を示すグラフである。
おける応力の変化を示すグラフである。
【図９】裏面膜が用いられないときの、所与の温度範囲
における応力の変化を示すグラフである。
における応力の変化を示すグラフである。
【図１０】非金属の裏面膜が用いられるときの、所与の
温度範囲における応力の変化を示すグラフである。
温度範囲における応力の変化を示すグラフである。
【図１１】アニーリング後のアモルファスフッ化炭素膜
の熱安定性を、様々なウェハ裏面膜と共に示す表であ
る。
の熱安定性を、様々なウェハ裏面膜と共に示す表であ
る。
【図１２】完成応力負荷ウェハを形成する方法における
１つの段階を示す。
１つの段階を示す。
【図１３】完成応力負荷ウェハを形成する方法における
別の段階を示す。
別の段階を示す。
【図１４】完成応力負荷ウェハを形成する方法における
さらに別の段階を示す。
さらに別の段階を示す。
【図１５】応力負荷膜を形成する方法における各ステッ
プを示すフローチャートである。
プを示すフローチャートである。
１０、２０、３０、５０ ウェハ基板 １２、２２、３２、５８ 第1の膜（上膜） １８、３４、５２ 第2の膜 ３６ 裏面膜 ７０ ウェハチャック
フロントページの続き (72)発明者 シェン テン スー アメリカ合衆国 ワシントン 98607， カマス， エヌダブリュー トロウト コ ート 2216 (72)発明者 ホンニン ヤン アメリカ合衆国 ワシントン 98683， バンクーバー， エスイー 185ティーエ イチ アベニュー 2309 (72)発明者 デビッド ラッセル エバンス アメリカ合衆国 オレゴン 97007， ビ ーバートン， エスダブリュー 179ティ ーエイチ プレイス 7574 (72)発明者 ツエ ヌエン アメリカ合衆国 ワシントン 98683， バンクーバー， エスイー 171エスティ ー プレイス 1603 (72)発明者 ヤンジュン マー アメリカ合衆国 ワシントン 98683， バンクーバー， エスイー 24ティーエイ チ ウェイ 18311
Claims (53)
- 【請求項１】 上面および下面を有する応力負荷された
第１の膜を、上面および下面を有する第２の膜を覆って
形成する方法であって、 ａ）該第２の膜の上表面に第１の応力を加えるステップ
と、 ｂ）該第２の膜の上表面を覆って該第１の膜を堆積する
ステップと、 ｃ）該第２の膜の上表面を、該ステップａ）で加えられ
た該第１の応力から解放するステップと、 ｄ）該第２の膜の上表面が該第１の応力から解放される
と、該第１の膜に、該第１の応力とは反対の第２の応力
を負荷するステップと、を包含し、これにより、該第２
の膜の応力を用いて該第１の膜に応力を与える、方法。 - 【請求項２】 前記ステップａ）が、前記第２の膜の下
表面に沿って第１の半径の曲線を形成することを包含
し、前記ステップｂ）が、前記第１の膜の下表面に沿っ
て第２の半径の曲線を形成することを包含する、請求項
１に記載の方法。 - 【請求項３】 前記ステップａ）が、前記第２の膜の下
表面を第１の半径を有する湾曲取付表面を備えたウェハ
チャックに固定することを包含し、これにより該第２の
膜を該ウェハチャックに固定することにより応力が提供
される、請求項２に記載の方法。 - 【請求項４】 前記ステップａ）において、前記第１の
半径が１から１０００メートル（ｍ）の範囲である、請
求項２に記載の方法。 - 【請求項５】 前記第２の膜が、０．１から１０ミクロ
ン（μ）の範囲の第２の厚さを有し、また、前記ステッ
プａ）において、前記第２の半径が１から１０００メー
トル（ｍ）の範囲である、請求項４に記載の方法。 - 【請求項６】 前記ステップａ）において、前記第１の
応力が引張りであり、前記ステップｄ）において、前記
第２の応力が圧縮である、請求項１に記載の方法。 - 【請求項７】 前記ステップｄ）に続いて、 ｅ）前記第１および第２の膜を第１の温度でアニーリン
グするステップと、 ｆ）第１の期間の後に該ステップｅ）で開始された該ア
ニーリングプロセスを停止して、前記ステップｂ）で堆
積された第１の厚さからの厚さの差が小さい第１の膜を
形成し、これにより、該第１の膜の厚さが温度を通じて
一定に維持されるステップと、をさらに包含する請求項
６に記載の方法。 - 【請求項８】 前記ステップｆ）において、前記第１の
厚さからの厚さの差が０から５％の範囲である、請求項
７に記載の方法。 - 【請求項９】 前記ステップｅ）において前記第１の温
度が２５０から４５０℃の範囲である、請求項７に記載
の方法。 - 【請求項１０】 前記ステップｆ）において前記第１の
期間が１５から６０分の範囲である、請求項７に記載の
方法。 - 【請求項１１】 前記ステップａ）において、前記第１
の応力は圧縮であり、前記ステップｄ）において、前記
第２の応力は引張りである、請求項１に記載の方法。 - 【請求項１２】 前記ステップｄ）に続いて、 ｇ）前記第１および第２の膜を第１の温度でアニーリン
グするステップと、 ｈ）第１の期間後に該ステップｇ）で開始された該アニ
ーリングプロセスを停止して、屈曲が生じない第１の膜
を形成するステップと、をさらに包含する請求項１１に
記載の方法。 - 【請求項１３】 前記ステップｇ）において、前記第１
の温度が２５０から４５０℃の範囲である、請求項１２
に記載の方法。 - 【請求項１４】 前記ステップｈ）において、前記第１
の期間が１５から６０分の範囲である、請求項１２に記
載の方法。 - 【請求項１５】 前記第１の膜が、アモルファスフッ化
炭素（ａ−Ｆ：Ｃ）、銅、ＴａＮx、Ｓｉ−Ｎx、Ｓｉ−
Ｏx、ＴｉＮx、パリレンＦ、パリレンＮ、ＳｉＯＦ、ポ
リスロキサン、フルオロポリマー、置換シレスキオキサ
ン、および非置換シレスキオキサンよりなる群から選択
される、請求項８に記載の方法。 - 【請求項１６】 前記ステップｂ）が、前記第１の膜を
プラズマ化学気相成長（ＰＥＣＶＤ）、金属有機ＣＶＤ
（ＭＯＣＶＤ）、ＣＶＤ、蒸着、およびスパッタリング
プロセスにより堆積することを包含する、請求項１に記
載の方法。 - 【請求項１７】 応力負荷されたウェハであって、 上表面と下表面とを有する第２の膜と、 該第２の膜の上表面を覆う下表面を有する第１の膜とを
備え、該第１の膜は、該第２の膜の上に該第１の膜を堆
積するとき、該第１および第２の膜に第１の反対の応力
を加えることによって形成される第２の応力を有し、該
第２の応力は、該第２の膜が該第１の応力から解放され
るとき該第１の膜に負荷され、これにより該第２の膜の
応力を用いて該第１の膜に応力が加えられる、応力負荷
されたウェハ。 - 【請求項１８】 前記第１の応力が、前記第２の膜の下
表面に沿って第１の半径の曲線を、および前記第１の膜
の下表面に沿って第２の半径の曲線を形成することによ
って生成される、請求項１７に記載の応力負荷されたウ
ェハ。 - 【請求項１９】 前記第２の膜の下表面が、第１の半径
を有する湾曲取付表面を備えたウェハチャックに固定さ
れて、該第２の膜の下表面に該第１の半径の曲線を形成
し、これにより該第２の膜を該ウェハチャックに固定す
ることにより前記第１の応力が提供される、請求項１８
に記載の応力負荷されたウェハ。 - 【請求項２０】 前記第１の半径が１から１０００ｍの
範囲である、請求項１８に記載の応力負荷されたウェ
ハ。 - 【請求項２１】 前記第２の膜が０．１から１０μの範
囲の第２の厚さを有し、前記第２の半径が１から１００
０ｍの範囲である、請求項２０に記載の応力負荷された
ウェハ。 - 【請求項２２】 前記第１の応力が引張りであり、前記
第２の応力が圧縮である、請求項１７に記載の応力負荷
されたウェハ。 - 【請求項２３】 前記第２の膜を前記第１の応力から解
放した後、前記第１の膜および該第２の膜を第１の温度
でアニーリングし、また該アニーリングプロセスが第１
の期間の後に停止され、該熱安定性を有する第１の膜
は、最初に堆積された前記第１の厚さからの厚さの差が
小さく、これにより、該第１の膜の厚さが温度を通じて
一定に維持される、請求項２２に記載の応力負荷された
ウェハ。 - 【請求項２４】 前記第１の厚さからの厚さの差が０か
ら５％の範囲である、請求項２３に記載の応力負荷され
たウェハ。 - 【請求項２５】 前記第１の温度が２５０から４５０℃
の範囲である、請求項２３に記載の応力負荷されたウェ
ハ。 - 【請求項２６】 前記アニーリングの第１の期間が１５
から６０分の範囲である、請求項２３に記載の応力負荷
されたウェハ。 - 【請求項２７】 前記第１の応力が圧縮であり、前記第
２の応力が引張りである、請求項１７に記載の応力負荷
されたウェハ。 - 【請求項２８】 前記第２の膜を前記第１の応力から解
放した後、前記第１の膜および該第２の膜を第１の温度
でアニーリングし、また該アニーリングプロセスが第１
の期間後に停止され、該熱安定性を有する第１の膜が屈
曲せずにその厚さを維持する、請求項２７に記載の応力
負荷されたウェハ。 - 【請求項２９】 前記第１の温度が２５０から４５０℃
の範囲である、請求項２８に記載の応力負荷されたウェ
ハ。 - 【請求項３０】 前記アニーリングの第１の期間が１５
から６０分の範囲である、請求項２８に記載の応力負荷
されたウェハ。 - 【請求項３１】 前記第１の膜が、アモルファスフッ化
炭素（ａ−Ｆ：Ｃ）、銅、ＴａＮx、Ｓｉ−Ｎx、Ｓｉ−
Ｏx、ＴｉＮx、パリレンＦ、パリレンＮ、ＳｉＯＦ、ポ
リスロキサン、フルオロポリマー、置換シレスキオキサ
ン、および非置換シレスキオキサンよりなる群から選択
される、請求項１７に記載の応力負荷されたウェハ。 - 【請求項３２】 前記第１の膜が、プラズマ化学気相成
長（ＰＥＣＶＤ）、金属有機ＣＶＤ（ＭＯＣＶＤ）、Ｃ
ＶＤ、蒸着、およびスパッタリングプロセスにより堆積
される、請求項１７に記載の応力負荷されたウェハ。 - 【請求項３３】 上面および下面を有する第２の膜を覆
う、上面および下面を有するアモルファスフッ化炭素
（ａ−Ｆ：Ｃ）膜に圧縮応力を形成する方法であって、 ａ）該第２の膜の上表面に引張り応力を加えるステップ
と、 ｂ）該第２の膜の上表面を覆って該ａ−Ｆ：Ｃ膜を堆積
するステップと、 ｃ）該第２の膜の上表面を、該ステップａ）で加えられ
た該引張り応力から解放するステップと、 ｄ）該第２の膜の上表面が該引張り応力から解放される
と、該ａ−Ｆ：Ｃ膜に、圧縮応力を負荷するステップと
を包含し、これにより、該第２の膜の応力を用いて該ａ
−Ｆ：Ｃ膜に応力を加える、方法。 - 【請求項３４】 前記ステップａ）が、前記第２の膜の
下表面に沿って第１の半径の曲線を形成することを包含
し、前記ステップｂ）が、前記ａ−Ｆ：Ｃ膜の下表面に
沿って第２の半径の曲線を形成することを包含する、請
求項３３に記載の方法。 - 【請求項３５】 前記ステップａ）が、前記第２の膜の
下表面を、第１の半径を有する凸形状取付表面を備えた
ウェハチャックに固定することを包含し、これにより、
該第２の膜を該ウェハチャックに固定することにより応
力が提供される、請求項３４記載の方法。 - 【請求項３６】 前記ステップａ）において、前記第１
の半径が１から１０００メートル（ｍ）の範囲である、
請求項３４に記載の方法。 - 【請求項３７】 前記第２の膜が、０．１から１０μの
範囲の第２の厚さを有し、また、前記ステップａ）にお
いて、前記第２の半径が１から１０００ｍの範囲であ
る、請求項３６に記載の方法。 - 【請求項３８】 前記ステップｄ）に続いて、 ｅ）前記第ａ−Ｆ：Ｃ膜を第１の温度でアニーリングす
るステップと、 ｆ）該ステップｅ）で開始された該アニーリングプロセ
スを第１の期間の後に停止して、前記ステップｂ）で堆
積された前記第１の厚さからの厚さの差が小さいａ−
Ｆ：Ｃ膜を形成し、これにより、該ａ−Ｆ：Ｃ膜の厚さ
が温度を通じて一定に維持されるステップと、をさらに
包含する、請求項３７に記載の方法。 - 【請求項３９】 前記ステップｆ）において、前記第1
の厚さからの厚さの差が０から５％の範囲である、請求
項３８に記載の方法。 - 【請求項４０】 前記ステップｅ）において、前記第１
の温度が２５０から４５０℃の範囲である、請求項３８
に記載の方法。 - 【請求項４１】 前記ステップｆ）において、前記第１
の期間が１５から６０分の範囲である、請求項３８に記
載の方法。 - 【請求項４２】 前記ステップｂ）が、前記ａ−Ｆ：Ｃ
膜を、ＰＥＣＶＤ、ＭＯＣＶＤ、ＣＶＤ、蒸着、および
スパッタリングプロセスにより堆積することを包含す
る、請求項３３に記載の方法。 - 【請求項４３】 圧縮応力負荷されたウェハであって、 上表面と下表面とを有する第２の膜と、 該第２の膜の上表面を覆う、下表面を有するアモルファ
スフッ化炭素（ａ−Ｆ：Ｃ）膜とを備え、該ａ−ＦＣ膜
は、該第２の膜の上に該ａ−Ｆ：Ｃ膜を堆積するとき、
該第２の膜に引張り応力を加えることによって形成され
る第圧縮応力を有し、該引張り応力は、該第２の膜が該
引張り応力から解放されるとき該ａ−Ｆ：Ｃ膜に負荷さ
れ、これにより該第２の膜の応力を用いて該ａ−Ｆ：Ｃ
膜に反対の応力が生成される、ウェハ。 - 【請求項４４】 前記引張り応力が、前記第２の膜の下
表面に沿って第１の半径の曲線を、および前記ａ−Ｆ：
Ｃ膜の下表面に沿って第２の半径の曲線を形成すること
によって生成される、請求項４３に記載の圧縮応力負荷
されたウェハ。 - 【請求項４５】 前記第２の膜の下表面が、第１の半径
を有する凸形状取付表面を備えたウェハチャックに固定
されることにより、該第２の膜の下表面に該第１の半径
の曲線を形成し、これにより該第２の膜を該ウェハチャ
ックに固定することにより前記応力が提供される、請求
項４４に記載の圧縮応力負荷されたウェハ。 - 【請求項４６】 前記第１の半径が１から１０００ｍの
範囲である、請求項４４に記載の圧縮応力負荷されたウ
ェハ。 - 【請求項４７】 前記第２の膜が０．１から１０μの範
囲の第２の厚さを有し、前記第２の半径が１から１００
０ｍの範囲である、請求項４６に記載の応力負荷された
ウェハ。 - 【請求項４８】 前記第２の膜を前記引張り応力から解
放した後、前記ａ−Ｆ：Ｃ膜および該第２の膜を第１の
温度でアニーリングし、また該アニーリングプロセスが
第１の期間の後に停止され、該熱安定性を有するａ−
Ｆ：Ｃ膜は、最初に堆積された前記第１の厚さからの厚
さの差が小さく、これにより、該ａ−Ｆ：Ｃ膜の厚さが
温度を通じて一定に維持される、請求項４３に記載の応
力負荷されたウェハ。 - 【請求項４９】 前記第１の厚さからの差が０から５％
の範囲である、請求項４８に記載の応力負荷されたウェ
ハ。 - 【請求項５０】 前記第１の温度が２５０から４５０℃
の範囲である、請求項４８に記載の応力負荷されたウェ
ハ。 - 【請求項５１】 前記アニーリングの第１の期間が１５
から６０分の範囲である、請求項４８に記載の応力負荷
されたウェハ。 - 【請求項５２】 前記ａ−Ｆ：Ｃ膜が、ＰＥＣＶＤ、Ｍ
ＯＣＶＤ、ＣＶＤ、蒸着、およびスパッタリングプロセ
スにより堆積される、請求項４３に記載の応力負荷され
たウェハ。 - 【請求項５３】 上面および下面を有する第１の膜と第
２の膜との間に張力のないインタフェースを形成する方
法であって、 ａ）該第２の膜の上表面に第１の応力を加えるステップ
と、 ｂ）該第２の膜の上表面を覆って該第１の膜を堆積する
ステップと、 ｃ）該第２の膜の上表面を、該ステップａ）で加えられ
た該第１の応力から解放するステップと、 ｄ）該第２の膜の上表面が該第１の応力から解放される
と、該第１の膜に、該第１の応力とは反対の第２の応力
を負荷するステップとを包含し、これにより、該第２の
膜の応力を用いて該第１の膜の内因性応力を修正する、
方法。
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