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1、(10)申请公布号 CN 102792423 A (43)申请公布日 2012.11.21 C N 1 0 2 7 9 2 4 2 3 A *CN102792423A* (21)申请号 201080056102.5 (22)申请日 2010.12.08 12/636,601 2009.12.11 US H01L 21/302(2006.01) (71)申请人诺发系统有限公司 地址美国加利福尼亚州 (72)发明人大卫张 李钊 阿尼尔班古哈 柯克奥斯特洛夫斯基 (74)专利代理机构北京律盟知识产权代理有限 责任公司 11287 代理人沈锦华 (54) 发明名称 用于低K电介质的低损害光致抗蚀剂剥离。
2、方 法 (57) 摘要 本发明提供从电介质材料剥离光致抗蚀剂及 移除蚀刻相关残留物的改进的方法。在本发明的 一个方面中，若干方法涉及使用采用弱氧化剂及 含氟化合物的基于氢的蚀刻工艺从电介质层移除 材料。衬底温度维持在约160或更低的水平，例 如低于约90。 (30)优先权数据 (85)PCT申请进入国家阶段日 2012.06.11 (86)PCT申请的申请数据 PCT/US2010/059517 2010.12.08 (87)PCT申请的公布数据 WO2011/072042 EN 2011.06.16 (51)Int.Cl. 权利要求书2页 说明书7页 附图5页 (19)中华人民共和国国家知识。
3、产权局 (12)发明专利申请 权利要求书 2 页 说明书 7 页 附图 5 页 1/2页 2 1.一种在蚀刻工艺之后从作为部分制造的集成电路的一部分的工件上的电介质层移 除材料的方法，所述方法包括： 从包括氢及含氟化合物的气体形成第一等离子体； 使所述工件暴露于所述第一等离子体； 从包括氢剂的气体形成第二等离子体； 及使所述工件暴露于所述第二等离子体， 其中所述工件温度维持在低于约160的温度下。 2.根据权利要求1所述的方法，其中所述工件温度维持在低于约100的温度下。 3.根据权利要求1所述的方法，其中所述工件温度维持在低于约90的温度下。 4.根据权利要求1到3中任一权利要求所述的方法，。
4、其中形成所述第一等离子体的所 述气体进一步包括弱氧化剂。 5.根据权利要求4所述的方法，其中所述弱氧化剂包括二氧化碳、一氧化碳、氧化亚 氮、一氧化氮、二氧化氮及水中的至少一者。 6.根据权利要求4所述的方法，其中所述弱氧化剂为二氧化碳。 7.根据权利要求1到6中任一权利要求所述的方法，其中所述含氟化合物包括三氟 化氮(NF 3 )、六氟化硫(SF 6 )、六氟乙烷(C 2 F 6 )、四氟化碳(CF 4 )、三氟甲烷(CHF 3 )、二氟甲烷 (CH 2 F 2 )、八氟丙烷(C 3 F 8 )、八氟环丁烷(C 4 F 8 )、八氟1-丁烷(C 4 F 8 )、八氟2-丁烷(C 4 F 8 )。
5、、 八氟异丁烯(C 4 F 8 )及氟(F 2 )中的至少一者。 8.根据权利要求7所述的方法，其中所述含氟化合物为三氟化氮。 9.根据权利要求1到8中任一权利要求所述的方法，其中所述第二等离子体大体上无 氟。 10.根据权利要求1到9中任一权利要求所述的方法，其中所述工件未经历先前基于氧 的等离子体光致抗蚀剂剥离操作。 11.根据权利要求1到10中任一权利要求所述的方法，其中从所述电介质层正移除的 所述材料包括来自所述蚀刻工艺的光致抗蚀剂及/或残留物。 12.一种在蚀刻工艺之后从作为部分制造的集成电路的一部分的工件上的电介质层移 除材料的方法，所述方法包括： 从包括氢、弱氧化剂及含氟化合物的。
6、气体形成第一等离子体； 使所述工件暴露于所述第一等离子体以由此从所述工件移除蚀刻相关残留物，其中在 所述暴露于所述第一等离子体期间将所述工件温度维持在低于约160的温度下。 13.根据权利要求12所述的方法，其中在所述暴露于所述第一等离子体期间将所述工 件温度维持在低于约100的温度下。 14.根据权利要求12所述的方法，其中在所述暴露于所述第一等离子体期间将所述工 件温度维持在低于约90的温度下。 15.根权利要求12到14中任一权利要求所述的方法，其进一步包括：从包括氢及弱氧 化剂的气体形成第二等离子体；以及使所述工件暴露于所述第二等离子体。 16.根据权利要求15所述的方法，其中在所述暴。
7、露于所述第二等离子体期间将所述工 件温度维持在低于约160的温度下。 17.根据权利要求15所述的方法，其中在所述暴露于所述第二等离子体期间将所述工 权 利 要 求 书CN 102792423 A 2/2页 3 件温度维持在低于约90的温度下。 18.根据权利要求15到17中任一权利要求所述的方法，其中所述第二等离子体大体上 无氟。 19.根据权利要求15到18中任一权利要求所述的方法，其中所述工件温度在暴露于所 述第二等离子体期间比在暴露于所述第一等离子体期间高。 20.根据权利要求12到19中任一权利要求所述的方法，其中所述含氟化合物在所述气 体中的体积百分比不大于1。 21.一种在蚀刻工。
8、艺之后从作为部分制造的集成电路的一部分的工件上的电介质层移 除材料的方法，所述方法包括：从包括氢的气体形成第一等离子体，其中将所述工件温度维 持在低于约160的温度下。 22.根据权利要求21所述的方法，其中所述气体进一步包括弱氧化剂。 23.根据权利要求21及22中任一权利要求所述的方法，其中所述气体进一步包括含氟 化合物。 24.一种用于从工件表面移除材料的设备，所述设备包括： 反应室，其包括： 等离子体源， 置于所述等离子体源的下游的喷淋头，及 在所述喷淋头的下游的工件支撑件，所述工件支撑件包括基座及用以控制支撑于所述 工件支撑件上的工件的温度的温度控制机构；及 用于执行一组指令的控制器。
9、，所述组指令包括用于以下步骤的指令：从包括氢、弱氧化 剂及含氟化合物的气体形成第一等离子体；使所述工件暴露于所述第一等离子体；从包括 氢及弱氧化剂的气体形成第二等离子体；使所述工件暴露于所述第二等离子体，以及在所 述暴露操作期间将所述工件维持在低于约160的温度下。 权 利 要 求 书CN 102792423 A 1/7页 4 用于低 K 电介质的低损害光致抗蚀剂剥离方法 0001 相关申请案的交叉参考 0002 本申请案主张2009年12月11日申请的第12/636,601号美国专利的优先权，且 所述专利以引用的方式并入本文中。 技术领域 背景技术 0003 本发明关于用于从部分制造的集成电。
10、路的表面剥离光致抗蚀剂材料及移除蚀刻 相关残留物以准备进一步处理的方法。 0004 镶嵌处理技术在许多现代集成电路制造方案中通常是优选方法，这是因为镶嵌处 理技术与其它方法相比需要较少处理步骤且提供更高的良率。镶嵌处理涉及通过在电介质 层(金属间电介质)中的沟槽及通孔中形成嵌入金属线而在集成电路上形成金属导体。作 为镶嵌工艺的一部分，光致抗蚀剂层沉积在电介质层上。所述光致抗蚀剂为光敏有机聚合 物，所述光敏有机聚合物可以液态形式“旋涂”且干燥成固态薄膜。接着使用通过掩模及湿 溶剂的光而图案化所述光敏光致抗蚀剂。等离子体蚀刻工艺(干式蚀刻)接着用于蚀刻电 介质的暴露部分且将所述图案转印到所述电介质。
11、中，从而形成所述电介质层中的通孔及沟 槽。 0005 一旦蚀刻所述电介质层，就必须在随后处理之前剥离所述光致抗蚀剂及彻底移除 任何蚀刻相关残留物以避免在装置中嵌入杂质。常规用于剥离光致抗蚀剂的工艺利用等离 子体，所述等离子体在所述等离子体中存在氧气的情况下由气体混合物形成。基于高反应 性氧气的等离子体与有机光致抗蚀剂反应且氧化所述有机光致抗蚀剂以形成从晶片表面 载离的挥发性组分。 0006 高氧化条件通常也不适于在低介电常数(低k)材料上使用。低k材料已用作在许 多现代装置中的导电互连件之间的金属间及/或层间电介质，以减少归因于电容效应的信 号传播延迟。电介质材料的介电常数越低，电介质的电容越。
12、低且集成电路的RC延迟越低。 通常，低k电介质为具有某量并入碳的基于氧化硅的材料，通常称为掺碳氧化物(CDO)。据 信，虽然并不一定经证明，氧气从低k材料清除或移除碳。在例如CDO等许多这些材料中， 碳的存在作用为提供低介电常数。因此，在氧气从这些材料移除碳的程度上说，其有效增加 介电常数。由于用于制造集成电路的工艺向着越来越小尺寸发展且要求使用具有越来越低 介电常数的电介质材料，所以已发现，常规剥离等离子体条件是不合适的。 0007 因此需要用于从电介质材料(尤其从低k电介质材料)剥离光致抗蚀剂及与蚀刻 相关的材料的经改进且更高效的方法。 发明内容 0008 本发明通过提供用于从电介质材料剥。
13、离光致抗蚀剂及移除蚀刻相关残留物的经 改进方法而解决上述需要。在本发明的一个方面中，若干方法涉及使用利用弱氧化剂及含 说 明 书CN 102792423 A 2/7页 5 氟化合物的基于氢的蚀刻工艺来从电介质层移除材料。衬底温度维持在约160或更低的 水平，例如低于约90。 0009 在某一实施例中，所述方法涉及将包括弱氧化剂、含氟化合物及氢气的气体引入 到反应室中，及施加RF功率以在所述反应室内形成等离子体，以将所述材料的至少一部分 转换为气态形式，由此从部分制造的集成电路移除所述材料的至少一部分。如前所述，若干 方法可用于从蚀刻工艺移除光致抗蚀剂及/或残留物。若干方法可有效实施在镶嵌装置 。
14、(包含单镶嵌装置及双镶嵌装置)上。 0010 根据各种实施例，弱氧化剂包括二氧化碳、一氧化碳、氧化亚氮、一氧化氮及二氧 化氮以及水中的至少一者。在特定实施例中，所述弱氧化剂包括二氧化碳。在某些实施例 中，所述气体包括体积介于约0.1到约10.0之间的二氧化碳。在一些实施例中，所述气 体进一步包括至少一种惰性运载气体，例如氦气、氩气或氮气。在一些实施例中，所述气体 不包括分子态氧。 0011 根据各种实施例，所述含氟化合物包括三氟化氮(NF 3 )、六氟化硫(SF 6 )、六氟乙烷 (C 2 F 6 )、四氟化碳(CF 4 )、三氟甲烷(CHF 3 )、二氟甲烷(CH 2 F 2 )、八氟丙烷(。
15、C 3 F 8 )、八氟环丁烷 (C 4 F 8 )、八氟1-丁烷(C 4 F 8 )、八氟2-丁烷(C 4 F 8 )、八氟异丁烯(C 4 F 8 )、氟(F 2 )及其类似 物中的至少一者。在特定实施例中，所述弱氧化剂包括三氟化氮。在某些实施例中，所述气 体包括体积介于约5ppm到约10之间的三氟化氮。 0012 本发明的方法可实施在任何尺寸的晶片上。大多数现代晶片制造设施使用200毫 米或300毫米晶片。工艺条件可取决于晶片尺寸而改变。若使用300毫米晶片，则气体的 总流速范围可介于约1,000sccm与约40,000sccm之间。若二氧化碳用作弱氧化剂，则二氧 化碳的流速范围可介于约1。
16、0sccm与约2,000sccm之间，例如800sccm。若三氟化氮用作含 氟气体，则三氟化氮的流速范围可介于约1sccm与20sccm之间，例如5sccm。通常，300毫 米晶片的RF等离子体功率范围介于等离子体的约300瓦特到约3000瓦特之间。若干方法 可使用直接或远程等离子体而实施。 0013 在将等离子体施加到工件表面期间，衬底温度范围可介于约50度与约160之 间。在某些实施例中，工件温度维持在约90或更低水平下。实例室压力范围可介于约300 毫托与约2托之间。在一些实施例中，晶片保持在偏压下。 0014 如前文所提及，本发明的方法可与低k电介质材料一起使用，所述低k电介质材料 包。
17、含掺碳低k电介质材料，例如掺碳氧化物(CDO)。本发明的方法可实施在无孔及多孔电介 质材料两者上，所述电介质材料包含CDO及其它组成。 0015 本发明的方法可在任何合适的反应室中实施。所述反应室可为多室设备的一个 室，或所述反应室可为单室设备的一部分。在一些实施例中，使用多阶段移除工艺，其中含 氟化合物仅使用所述阶段的子集。在某些实施例中，所述含氟化合物仅用于第一组阶段中， 例如第一阶段。在使用多台设备的实施例中，举例来说，所述含氟化合物可用作用于在所述 第一台中产生等离子体的工艺气体的一部分。 0016 本发明的这些及其它特征和优点在下文中将参看相关联图式而更详细描述。 附图说明 0017。
18、 图1为说明用于从部分制造的集成电路剥离光致抗蚀剂及移除蚀刻相关残留物 说 明 书CN 102792423 A 3/7页 6 的本发明的一些实施例的若干方面的工艺流程图。 0018 图2A到2C展示在根据本发明的干式蚀刻及光致抗蚀剂剥离工艺期间的低k镶嵌 装置的横截面描绘。 0019 图3A及3B展示在根据本发明的光致抗蚀剂剥离及HF测试工艺之后在干燥期间 的低k装置的横截面描绘。 0020 图4A为展示适合实践本发明的设备的示意性说明。 0021 图4B为展示适合实践本发明的多台剥离工具的简单框图。 具体实施方式 0022 介绍 0023 在以下本发明的详细描述中，阐述许多特定实施例以便提供。
19、对本发明的深入理 解。然而，如对于所属领域的技术人员将显而易见，可在无这些特定细节或通过使用替代元 件或工艺的情况下实践本发明。在其它情况下，未详细描述众所周知的工艺、程序及组件以 免不必要地混淆本发明的方面。 0024 在本申请案中，将可互换使用术语“半导体晶片”、“晶片”及“部分制造的集成电 路”。所属领域的技术人员将理解，术语“部分制造的集成电路”可指在其上的集成电路制 造的许多阶段中的任一者期间的硅晶片。以下详细描述假设本发明在晶片上实施。然而， 本发明并不限于此。工件可为各种形状、大小及材料。除了半导体晶片，可利用本发明的其 它工件包含各种物件，例如印刷电路板及其类似物。 0025 。
20、如前所述，本发明的方法可用于有效及高效地从低k电介质材料移除光致抗蚀剂 及与蚀刻相关的材料。本发明的方法并不限于低k电介质。若干方法也并不限于任何特定 类别的低k电介质。例如，所述方法可高效地在具有小于4.0的k值的电介质、具有小于约 2.8的k值的电介质及具有小于约2.0的k值的电介质(“超低k”或ULK电介质)上使用。 低k电介质可为多孔或无孔(有时称为“密集”低k电介质)的。一般来说，低k密集电介 质为具有不大于2.8的k值的电介质，且低k多孔电介质为具有不大于2.2的k值的电介 质。可使用任何合适组成的低k电介质，包含掺杂氟及/或碳的基于氧化硅的电介质。还 可使用基于非氧化硅的电介质，。
21、例如聚合材料。任何合适的工艺可用于沉积低k电介质，包 含如旋涂沉积及CVD沉积技术。在形成多孔电介质的情形下，可使用任何合适的方法。一 种典型方法涉及共沉积基于硅的骨架及有机成孔剂以及随后移除所述成孔剂组份，剩下多 孔电介质膜。其它方法包含溶胶-凝胶技术。合适的低k膜的特定实例为基于碳的旋涂型 膜(例如SILK TM )以及CVD沉积的多孔膜(例如Coral TM ) 0026 本发明的方法使用由含有氢及弱氧化剂且在某些处理操作中含有含氟化合物的 气体产生的等离子体。所属领域的技术人员将明白，存在于所述等离子体中的实际物质可 为衍生自氢、弱氧化剂及/或含氟化合物的不同离子及分子的混合物。请注意。
22、，其它物质可 存在于所述反应室中，例如小碳氢化合物、二氧化碳、水蒸气及其它挥发性组分，这是因为 所述等离子体与有机光致抗蚀剂及其它残留物反应且分解所述有机光致抗蚀剂及其它残 留物。所属领域的技术人员还将明白，所提及的引入到所述等离子体的最初气体不同于在 形成所述等离子体之后可存在的其它气体。 0027 工艺 说 明 书CN 102792423 A 4/7页 7 0028 图1为描绘根据本发明的一些实施例的一个通用高阶工艺流程的流程图。请注 意，在图1中还包含与集成电路(IC)制造中涉及的本发明的方法有关的一些典型操作，以 提供可如何使用本发明的情境。为了提供本发明的一些实施例的可视情境，图2A。
23、到2C展 示在各种相关制造工艺期间的低k镶嵌装置的一部分的横截面描绘。 0029 参看图1，提供晶片(框101)，其中蚀刻低k电介质层的暴露区域，剩下图案化光 致抗蚀剂层于所述电介质层上。图2A和2B描绘在处理镶嵌装置200的情境中的图案化低 k电介质的形成。图2A展示在干式蚀刻工艺之前的装置200，且图2B展示在所述干式蚀刻 工艺之后的装置200。图2B对应于图1的框101中所提供的装置的状态。 0030 参考图2A，层201具有沉积于其上的低k电介质层203，低k电介质层203具有沉 积于其上的光致抗蚀剂205的部分。依据特定集成方案，下伏层201可为金属层(例如铜)、 蚀刻终止层(例如碳。
24、化硅或氮化硅)或另一类型的层。光致抗蚀剂205已预先使用UV光 刻(或其它合适的工艺)来图案化以剩下低k电介质层203的暴露部分。装置200接着经 受干式蚀刻工艺，通常为溅镀蚀刻、等离子体蚀刻或反应性离子蚀刻中的一者。 0031 如图2B中所示，在干式蚀刻工艺之后，所得装置200具有在超低k电介质层203内 蚀刻的特征210。在进一步晶片处理之前必须剥离光致抗蚀剂部分205。请注意，暴露的光 致抗蚀剂部分205的顶部及侧面具有“表皮(skin)”207，所述“表皮”由于一些干式蚀刻工 艺而为所述光致抗蚀剂的相对较硬部分，且在组成上可不同于块体光致抗蚀剂部分205。所 述表皮通常由从低k电介质2。
25、03重新沉积的电介质残留物及从光致抗蚀剂205重新沉积的 聚合残留物所组成。除了所述表皮外，膜209还可形成在低电介质203的暴露侧壁上。此 膜通常由聚合残留物及在干式蚀刻工艺期间因离子轰击而损害的低k电介质的部分构成。 0032 返回参看图1，所述光致抗蚀剂被剥离了所述光致抗蚀剂的第一部分(框103)。在 某些实施例中，此第一部分包含从蚀刻工艺形成的表皮且通常较难移除。在此操作中，所述 晶片暴露于具有弱氧化剂及含氟化合物的基于氢的等离子体。举例来说，在某些实施例中， 所述晶片暴露于H2/CO2/NF3等离子体。如下文进一步论述，在此操作中采用相对少量含氟 化合物。在一个实例中，H2流速为约2。
26、0,000sccm(20slpm)，CO2流速为800sccm(0.8slpm)， 且NF3流速为5sccm。个别流速可取决于特定实施例而变化。H2流速比CO2流速大两个数 量级，且比NF3流速大四个数量级。在某些实施例中，CO2流速比NF3流速大至少一个数量 级。如适当，这些范围可适用于其它弱氧化剂及含氟化合物。 0033 此操作通常在与发生蚀刻的室不同的反应室中执行。此反应室可称为独立“剥离 单元”。可使用具有合适等离子体反应室的任何设备。所述系统可提供直接(原位等离子 体)或远程等离子体。 0034 应注意，操作103在某些实施例中可用于替代常规的基于氧的剥离，所述常规的 基于氧的剥离在。
27、发生蚀刻的相同反应室中执行且通常涉及暴露于基于氧的等离子体。此氧 化部分剥离操作可损害一些低k电介质材料，且在某些实施方案中不能执行。因此，在某些 实施例中，在所述蚀刻室中先前不经受此剥离工艺的情况下，在操作101中提供所述晶片。 0035 再次参看图1，下个操作为将所述晶片暴露于具有弱氧化剂的基于氢的等离子体 以剥离大块光致抗蚀剂及/或移除与蚀刻相关的材料(框105)。在某些实施例中，与在先 前操作中不同，在此操作中不存在氟。在某些实施例中，在此操作中移除大块光致抗蚀剂及 残留物，此操作可自身包含多个子操作。 说 明 书CN 102792423 A 5/7页 8 0036 气体的总流速、弱氧。
28、化剂与含氟化合物的相对量以及所述剥离室中的其它条件可 取决于(尤其)等离子体类型(下游对直接)、RF功率、室压力、衬底(晶片)大小及所使用 的弱氧化剂类型等因素而改变。在使用Novellus Gamma TM 系统(下游等离子体系统)的一 些实例中，所述等离子体可包括体积介于约0.1到10的二氧化碳以及体积介于约5ppm 到10的三氟化氮(如果存在的话)。 0037 除了氢、弱氧化剂及含氟气体外，还可使用载流气体，例如氦气、氩气或氮气。所述 载流气体通常为不反应气体。为了装运及处置安全原因，商业氢气可用于具有例如氦气等 惰性气体的混合物中。这些可市售的气体混合物可用于本发明的方法。 0038 。
29、在操作105中等离子体剥离期间已移除大多数光致抗蚀剂及蚀刻残留物之后，可 执行一个或一个以上额外等离子体剥离或湿式清除操作。还应注意，在多台设备中，可各自 在一个或一个以上台上执行操作103及105。 0039 所述晶片在暴露于所述等离子体期间通常受温度控制。特定来说，温度受控使得 温度不超过约200、不超过约160、不超过约150、不超过约140、不超过约130、 不超过约120、不超过约110、不超过约100、不超过约90、不超过约80或不超过 约60。在特定实施例中，所述衬底维持在不超过90的温度。已经发现，这些相对低温 度在某些实施例中对于防止对ULK膜的显著损害是关键的。 0040 。
30、图3A描绘如上所述在光致抗蚀剂移除之后的经图案化超低k电介质层303、硬掩 模层315及碳化硅层301。凹进特征310蚀刻到低k电介质层303中，凹进特征310可为通 孔或沟槽。特征310包含侧壁317及底部319。已经发现，如果光致抗蚀剂移除发生在温度 的过高处，则会损害侧壁317附近的低k材料。一种测试此损害的方式是通过HF浸渍，例 如HF的1001稀释持续45秒。在一个实例中，在90下执行如上所述的光致抗蚀剂移 除工艺，且将其与使用相同化学剂但在280下执行的工艺进行比较。图3B描绘结果，其中 317展示在280剥离的特征的曲线，及317展示在90剥离的特征的曲线。虽然发现 曲线317与。
31、剥离特征曲线相比大体上不改变，但曲线317向内弯如弓。介于这两个曲线 之间的区域为在高温剥离工艺下损害的区域。较高温度工艺还可从所述特征的底部移除特 定量的蚀刻终止材料。 0041 较高温度容许较快速的蚀刻速率，然而，已经发现，由于增加温度，所以需要蚀刻 更多氟。因此，对电介质的损害增加。然而，也可能通过因使用低温度所致的长暴露时间而 发生损害。然而，已经发现，上述范围中的温度可将损害防止或减少在这些竞争效应的限制 内。 0042 在一个实例中，以下工艺条件用于产生低损害剥离： 0043 台1：20slpm H2/0.8slpm CO2/5sccm NF3 0044 台2-5：20slpm H。
32、2/0.8slpm CO2 0045 台1-5：0.9托/90/3.5kW RF等离子体/103秒/台 0046 在某些实施例中，对于在暴露于含氟等离子体之后的一个或一个以上操作升高温 度。举例来说，在暴露于所述基于氟的等离子体期间可使用小于160或小于90的温度， 且在暴露于使用无氟等离子体的一个或一个以上操作之前或期间升高所述温度。在某些实 施例中可在若干阶段中升高温度，其中较后台使用比较前台更高的温度。所述较高温度可 在所描述的范围内，或可高于所描述的温度。举例来说，在某些实施例中，较后台可使用较 说 明 书CN 102792423 A 6/7页 9 高温度，例如285。然而，在许多实施。
33、例中，在整个剥离工艺中温度维持在低温度。 0047 以上描述提供使用低温度基于氢的等离子体移除光致抗蚀剂的实例，特定来说， 提供涉及使光致抗蚀剂及蚀刻相关残留物暴露于由氢气产生的等离子体的工艺，其中所述 晶片温度维持在低温度，例如小于约200、小于约160、小于约150、小于约140、小 于约130、小于约120、小于约110、小于约100、小于约90、小于约80或小于约 60。在某些实施例中，用于产生所述等离子体的气体在一个或一个以上操作中基本上由 氢气组成。在替代实施例中，弱氧化剂、含氟气体及载流气体中的一者或一者以上在一个或 一个以上操作中可添加到氢气，如上所述。可用于产生用于低温度暴露。
34、操作的等离子体的 工艺气体化学剂的实例包含H2、H2/CO2、H2/CO2/NF3及H2/NF3，其中其它弱氧化剂及上述 含氟剂分别取代或添加到CO2及NF3。依据存在的光致抗蚀剂及蚀刻残留物的特性，这些可 在图2A到2C中所描绘的移除操作的任一操作或全部操作处使用。 0048 举例来说，为了移除“表皮”，用于产生基于氢的等离子体的气体可基本上不存在 CO2或其它弱氧化剂。此外，在某些实施例中，这些可基本上不存在NF3或其它含氟气体。 用于产生基于氢的等离子体以移除大块光致抗蚀剂的气体可基本上不存在CO2或其它弱 氧化剂。在许多实施例中，这些可基本上不存在NF3或其它含氟气体，如上所述。然而，。
35、在 某些实施例中可存在NF3或其它含氟气体。 0049 设备 0050 如所提及，可使用任何合适的等离子体反应室设备。合适的等离子体室及系统 包含由美国加州圣荷西市(San Jose，CA)诺发系统(Novellus Systems)公司提供的 Gamma2100、2130 I 2 CP(交错感应耦合等离子体)、G400及GxT。其它系统包含来自美国马 里兰州洛克维尔市(Rockville)亚舍利科技(Axcelis Technologies)的熔合线(Fusion line)、来自韩国PSK科技公司的TERA21以及来自美国加州弗里蒙特市(Fremont)马特森 科技(Mattson Tec。
36、hnology)公司的Aspen。另外，各种剥离室可配置到丛集工具上。举例来 说，剥离室可添加到可购自美国加州圣克拉拉市(Santa Clara，CA)应用材料公司(Applied Materials)的森特拉(Centura)丛集工具。 0051 图4A为展示在晶片上适合实践本发明的下游等离子体设备400的方面的示意性 说明。设备400具有通过喷淋头组合件417分开的等离子体源411及暴露室401。在暴露 室401内，晶片403架于压板(或台阶)405上。压板405与加热/冷却元件一起安装。在 一些实施例中，压板405还经配置以将偏压施加到晶片403。通过导管407经由真空泵而在 暴露室40。
37、1内达到低压。气态氢(有或无稀释/载流气体)、二氧化碳(或其它弱氧化剂) 以及(如果存在的话)三氟化氮(或其它含氟气体)的源使气体经由入口409流入到所述 设备的等离子体源411中。等离子体源411部分由感应线圈413包围，所述感应线圈继而 连接到电源415。在操作期间，气体混合物被引入到等离子体源411中，感应线圈413被供 给能量且在等离子体源411中产生等离子体。喷淋头组合件417(其具有所施加电压)终 止一些离子的流动且容许中性物质流入到暴露室401中。如所提及，晶片403可受温度控 制且/或可被施加RF偏压。可使用等离子体源411及感应线圈413的各种配置及几何形 状。举例来说，感应。
38、线圈413可以交错型样而环绕等离子体源411。在另一实例中，等离子 体源411可经塑形为圆顶状而不是圆柱形。控制器450可连接到所述工艺室的组件，且控 制剥离操作的工艺气体组成、压力、温度及晶片转位。机器可读媒体可耦合到所述控制器， 说 明 书CN 102792423 A 7/7页 10 且含有控制这些操作的工艺条件的指令。 0052 如所提及，在一些实施例中，本发明的设备为专用于从晶片剥离光致抗蚀剂的剥 离单元。一般来说，此剥离单元工具具有多个晶片处理台，使得可同时处理多个晶片。图4B 为展示可根据本发明使用的多台晶片剥离单元工具430的俯视图的简单框图。剥离单元工 具430具有五个剥离台4。
39、33、435、437、439及441以及一个负载台431。剥离单元工具430经 配置使得各台能够处理一个晶片，且因此所有台可暴露于共同真空。剥离台433、435、437、 439及441中的每一者具有其自身的RF电源。负载台431通常配置有附接到其的负载锁 台，以在无真空破坏的情况下容许将晶片输入到剥离单元工具430中。负载台431还可配 置有加热灯以在转移到剥离台及光致抗蚀剂剥离之前预加热晶片。剥离台411通常配置有 附接到其的负载锁台，以在无真空破坏的情况下容许从剥离单元工具430输出晶片。机械 臂443在台间转移晶片。 0053 在典型的制造模式期间，晶片以批次模式处理。批次模式处理可增。
40、加晶片生产量， 且因此通常在制造操作中使用。在批次模式中，各晶片被转移到台431、433、435、437、439 及441中的每一者且在每一者中经处理。举例来说，典型的批次模式处理将如下进行：晶片 首先加载到负载台431中，在负载台431中利用加热灯预加热所述晶片。接着，机械臂443 将所述晶片转移到剥离台433，在剥离台433中使用基于氟的等离子体对所述晶片进行等 离子体处理持续一段时间以足以剥离光致抗蚀剂的约1/5。机械臂443接着将所述晶片转 移到剥离台435，在剥离台435中使用无氟工艺对所述晶片进行等离子体处理持续一段时 间以足以剥离剩余光致抗蚀剂的再约1/5。继续此序列，使得在剥离。
41、台437、439及441处处 理所述晶片。在剥离台441处，所述光致抗蚀剂应已在很大程度上被移除，且接着从所述剥 离单元工具卸下所述晶片。 0054 虽然为了清晰起见已经省略各种细节，但可实施各种设计替代方案。因此，本发明 实例应视为说明性而不是限制性的，且本发明并不限于本文中所给出的细节，而是可在所 附权利要求书的范围内加以修改。 说 明 书CN 102792423 A 10 1/5页 11 图1 说 明 书 附 图CN 102792423 A 11 2/5页 12 图2A 图2B 图2C 说 明 书 附 图CN 102792423 A 12 3/5页 13 图3A 图3B 说 明 书 附 图CN 102792423 A 13 4/5页 14 图4A 说 明 书 附 图CN 102792423 A 14 5/5页 15 图4B 说 明 书 附 图CN 102792423 A 15 。