用於從基片去除氟化聚合物的裝置和方法

2023-10-09 17:50:19 5

專利名稱：用於從基片去除氟化聚合物的裝置和方法
技術領域：
本發明總體上涉及基片製造技術，更具體地，涉及用於從基片 上去除氟化聚合物的裝置及方法。
背景技術：
在基片(例如，半導體基片或如在平板顯示器製造中使用的玻 璃才反)處理中，經常4吏用等離子。例如，作為基片處理的一部分， 基片被分為多個模片，或者矩形區域，其中每個會成為一個集成電 路。然後在一系列的步驟中處理基片，在這些步驟中材利^皮有選擇 性地去除(蝕刻)和沉積。在幾個納米級別上控制電晶體門臨界尺寸(CD)是最高優先的，因為對目標門長度的每個納米的偏離可直 接影響這些器件的運行速度。然後，硬化的乳膠區域被有選擇地去除，從而使得下層部分暴 露在外。然後，將基片置於等離子處理室中的基片支撐結構上，該 支撐結構包括單極或雙極電極，稱為卡盤或基架。然後，合適的蝕 刻劑氣體流入該室中並且^皮激發以形成蝕刻該基片暴露區域的等 離子。在蝕刻處理過程中，在基片上形成聚合物副產物(例如，氟化 聚合物等)並非罕見。氟化聚合物通常包括先前暴露於蝕刻化學制 劑的光刻膠材料，或者在碳氟化合物蝕刻處理過程中沉積的聚合物 副產物。通常，氟化聚合物是具有CxHyFz化學方程式的物質，其中x、 z是大於O的整數，以及y是大於或等於0的整數(例如， CF4、 C2F6、 CH2F2、 C4F8、 C5F8等)。當因多種不同的蝕刻處理而導致接連不斷的聚合物層沉積時， 通常強健和有粘性的有機粘結劑將最終變弱並且脫落或剝落，在運 輸中經常會掉到另一個基片上。例如，基片通常經由充分乾淨的容 器(通常稱為基片匣)成組地在等離子處理系統之間移動。當較高 位置的基片重新置於該容器中時，部分聚合物層會落到存在有模片 的較低的基片上，這潛在地影響了器件產量。去除聚合物的一般方法是利用溼化學處理。但是，儘管溼清洗 處理在去除光刻膠中是有效的，但其在去除側壁聚合物時並非同樣 有效。另一種常用的方法是在真空條件下(低於約1Torr壓力範圍) 使用02等離子。然而，儘管02等離子在去除光刻膠和側壁聚合物 時均是有效的，但其通常也需要昂貴的等離子處理設備以保持真空 條件，以及由於為了去除該氟化聚合物必須建立單獨的基片處理臺而要井毛費時間。另 一個通常7>知的相對簡單且4氐成本的氟化聚合物去除方法 可使用大氣壓(或高壓)等離子射流(APPJ),該方法通常允許等 離子集中在基片的特定位置上，由此最小化對基片上^^莫片的潛在破 壞。APPJ設備通常將大量的惰性氣體(例如，He，等)與少量的 反應性氣體(例如，CF4、 H2、 02,等)在環形體積(例如，管筒、 柱體等)中相混合，該環形體積形成於rf-通電電極(沿該源的縱軸) 和接「i也電才及之間。然後，通過由氣體的流入(influx )(氣體流入 (influent))所產生的壓力將所生成的等離子壓迫出該環形體積(等 離子流出)的一端。可通過調節氣體流入壓力以及APPJ設備上排 出孔的形狀和大小來控制該等離子流出的形狀和大小。另外，APPJ可與反應性離子蝕刻(RIE)相結合，以去除聚合 物副產物。通常，RIE結合化學和離子處理以乂人基片去除材泮+。通 常，等離子中的離子通過撞擊基片表面，以及破壞在該表面上原子 的化學鍵以使它們更易與該化學處理的分子反應，從而增強了化學 處理。當在環境壓力條件下運行時，大氣壓等離子與低壓等離子相 比是相對便宜的，因為低壓等離子需要複雜的泵系統以在接近於真 空條件下運行。然而，APPJ設備還往往容易受到電弧放電的影響。電弧通常是一種高功率密度的短路，其具有微型爆炸效應。當 電弧發生在把材或室固定裝置(fixture)表面上或其表面附近時， 會發生重大的破壞，例如局部熔化。等離子電弧通常由低等離子阻 抗產生，該等離子阻抗可導致穩、定增加的電流。如果阻抗足夠4氐， 電流將會無限地增加U義受電源和阻抗限制)，從而產生短路，在 該短路中發生全部能量轉移。這可能會對基片以及等離子室造成破 壞。為抑制電弧放電， 一般必須保持相對高的等離子阻抗。通常的 解決方法是可利用相對高流率的大體積的惰性氣體來限制等離子 中的離子化比率。另一種解決方法可沿該通電電才及的縱軸^殳置帶有 相同電位的狹槽，從而減小電弧放電的可能性。例如，在通常的大氣壓等離子配置中，rf功率在通電電4及和一 組接地電極之間產生放電，其使處理氣體(例如02)離子化。但是， 隨著等離子中帶電物質(例如，離子等)的密度增加( 一般大於2% )， 在暴露的電極處產生破壞性電弧的可能性也增加。因此，大部分大 氣壓等離子處理一般還包括通常不帶電的(惰性)氣體，例如He， 其限制離子化。但是，在去除氟化聚合物副產物的應用中，大體積 (高流量)的惰性氣體可能會使大氣壓等離子的使用在經濟上是不 可行的。例如，僅從基片上5mm2表面區域大大去除聚合物可能需 要10 slm (標準升每分鐘)以上的惰性氣體。對於單個的典型的 300mm基片，這對應於超過100升惰性氣體的消耗。除了獲得大體積半導體級別的惰性氣體的耗費外，在基片製造設備中存儲如此大 體積的氣體可能是行不通的。另外，因為設備成本，所以清潔和回 收惰性氣體可能是經濟上不可行的。現參考圖1,示出大氣壓等離子射流設備的簡化示意圖，其中通電電極和接地電極均被配置在腔壁上。通常，惰性氣體118 (例 如，He等)和處理氣體116 (例如，CF4、 H2、 02，等)流入密去於 盒體114中以用於增壓。這些氣體轉而通過氣體流入115輸入放電 室腔110，在該腔中利用RF功率源108激發等離子並在腔110的一 端從排出孑L 117產生等離子流出104，以清潔基片102。通常，排 出孔117的形狀和直徑會影響沿4黃向和Ml向軸的等離子流出104的 乂於應形狀(例如，；橫向上窄且糹從向上深、糹黃向上寬且糹從向上淺，等)。 但是，如前所述，可能需要大體積的惰性氣體以阻止在通電電極106 到才妄;也電才及112之間產生電卩瓜105。現參考圖2，示出大氣壓等離子射流設備的筒化示意圖，其中 通電電極配置為中心棒，而一個或多個接地電極配置在腔的內表面 上。通常，如前所述，惰性氣體118 (例如，He等)和處理氣體116 (例如，CF4、 H2、 02等)流入到用於增壓的密封盒體114中。這 些氣體轉而通過氣體流入115輸入放電室腔110,在該腔中利用RF 功率源108激發等離子並在腔110的一端從排出孔117產生等離子 流出104，以清潔基片102。通常，排出孔117的形狀和直徑會影 響沿橫向和縱向軸的等離子流出104的相應形狀(例如，橫向上窄 並且縱向上深、橫向上寬並且縱向上淺，等)。但是，如前所述， 可能需要大體積的惰性氣體以阻止在通電電極106到接地電極112 之間產生電卩瓜105。綜上所述，期望用於從基片去除氟化聚合物的裝置和方法。發明內容在一個實施方式中，本發明涉及一種產生用於從基片去除氟化 聚合物的等離子的裝置。該實施方式包括通電電極組件，其包括通 電電極、第一介電層以及第一金屬絲網，該第一金屬絲網設置於該 通電電才及和該第 一介電層之間。該實施方式還包括4妄地電極組件， 其相對該通電電才及組件設置，從而形成腔，在該腔中產生該等離子， 當該等離子存在於該腔中時，該第一介電層將該第一金屬絲網與該 等離子屏蔽，該腔在一端具有出口，用於^是供該等離子以去除該氟 化聚合物。在一個實施方式中，本發明涉及一種產生用於從基片去除氟化聚合物的等離子的方法。該方法包括提供通電電4及組件，該通電電 極組件包括通電電極、第一介電層以及第一金屬絲網，該第一金屬 絲網設置於該通電電極和該第一介電層之間。該方法還包括提供接 i也電招j且4牛，其相只於該通電電才及組^H殳置，從而形成月空，在該月空中 產生等離子，當該等離子存在於該腔中時，該第一介電層將該第一 金屬絲網與該等離子屏蔽開，該腔在一端具有出口，用於提供該等離子以去除該氟化聚合物。該方法進一步包括引入至少一種惰性氣 體和至少一種處理氣體到該月空中，以及利用該通電電才及對該月空施加rf場，以由該至少一種惰性氣體和該至少一種處理氣體產生該等離 子。在一個實施方式中，本發明涉及一種產生用於從基片去除氟化 聚合物的等離子的方法。該方法包括提供通電電極組件，該通電電 極組件包括通電電極、第一介電層以及第一金屬絲網，該第一金屬 絲網設置於該通電電極和該第 一介電層之間。該方法進一步包括提 供接地電極組件，其相對該通電電極組件設置，從而形成腔，在該 腔中產生等離子，當該等離子存在於該腔中時，該第一介電層將該 第一金屬絲網與該等離子屏蔽開，該腔在一端具有出口，用於提供該等離子以去除該氟化聚合物。該方法還包括利用該通電電極對該月空施加rf場，以由至少一種惰性氣體和該至少一種處理氣體產生該 等離子。在以下本發明的詳細"i兌明中，將結合附圖對本發明的這些和其 它特徵進4於更詳細的描述。


在附圖中本發明作為示例而不是限制來i兌明，相似的參考標號 表示類似的元件，其中圖1示出了大氣壓等離子射流設備的簡化示意圖，其中各個通 電電4及和接地電才及均配置在腔壁上；圖2示出了大氣壓等離子射流設備的簡化示意圖，其中通電電才及配置為中心糹奉，並且一個或多個4妄地電才及配置在腔壁上；圖3示出了根據本發明一個實施方式的DWM-APPJ設備的簡化示意圖，其中通電電極和接地電極均配置在腔壁上；圖4示出了根據本發明的一個實施方式的DWM-APPJ設備的 簡4b示意圖，其中通電電才及配置為中心才奉，並且一個或多個摘:;也電 極配置在腔內表面上；圖5示出了根據本發明的一個實施方式，配置成產生大氣壓等 離子簾(plasma curtain )的DWM-APPJ設備的簡化示意圖；圖6A示出了根據本發明的一個實施方式，配置成產生等離子 簾的DWM-APPJ設備組的簡化示意圖；圖6B示出了才艮據本發明的一個實施方式，配置成產生等離子 簾的偏移(offset) DWM-APPJ設備組的簡化示意圖；圖7示出了根據本發明的一個實施方式，連接到基片裝載鎖裝 置的DWM-APPJ設備組的簡化示意圖；圖8示出了才艮據本發明的一個實施方式，DWM-APPJ設備的 簡化示意圖，其中金屬絲網介電套管組是可改變的；圖9示出了根據本發明的一個實施方式，用於利用DWM-APPJ 設備從基片最佳地去除氟化聚合物的簡化的方法。
具體實施方式
以下將才艮據附圖所說明的一些優選的實施方式詳細描述本發 明。在下面的描述中，闡述許多具體的細節以4是供對本發明實施方 式的徹底理解。然而，對於本領域4支術人員來i兌，顯然，本發明可 不利用這些具體細節的某些或全部來實施。在有的情況下，7〉知的處理#:作和/或結構將不會詳細描述，以免不必要地混淆本發明。雖然不希望局限於理^侖，發明人相信一種大氣壓力等離子射流設備可在相對低的(例如，小於約lslm)惰性氣體流率來最小化電弧放電，並由此可從基片有效去除氟化聚合物，在該設備中，介電阻擋層和金屬絲網設置於至少一個電極和等離子(DWM-APPJ)之間。通常，當過電壓施加到電極間的方丈電間隙時，會產生電弧，乂人 而電子雪崩達到臨界階段，該階段中極其迅速的雪崩電子流傳播是 可能的。其結果是，形成微放電通道。但是，因為介電阻擋層也往 往作為電介體(通常是在其表面積累電荷的材衝牛)，所以孩史;改電通道傳一番越過介電阻擋層進入表面力文電，其覆蓋了比最初通道直徑大 得多的區域。因為在介電錶面的電荷堆積，在微放電區域的場將會在擊穿(breakdown )後的幾個納秒內瓦解，/人而全冬止在該位置的 電流。但是，這樣的擊穿往往也會導致等離子自身的瓦解。該金屬 絲網以有利的方式阻止了這種瓦解。通常，電磁波(例如由rf發生器產生)不穿過類似金屬絲網的、 導電錶面內小於約一個波長的孔。通過改變該金屬絲網的孔的直 徑，可將產生的rf場削弱不同的量以及至不同的程度。據信，由具 有合適大小的孔徑的金屬絲網在該介電阻擋層的表面產生的次級 電場有助於在大大減小的惰性氣體流率下保持等離子而不產生電 弧。由此，DWM-APPJ中，在電極和介電阻擋層之間增加至少一個 金屬絲網，從而允許產生等離子射流，該等離子射流可以相對小的 惰性氣體流率(小於約lslm)大大去除在特定基片位置的氟化聚合 物副產物。另外，與以前的APPJ配置不同，DWM-APPJ不需要沿 通電電極縱軸的狹槽。狹槽通常增加APPJ尺寸、複雜性以及成本。通常，rf的一個波長的公差採用在滿意性能和不滿意性能之間 的近似交叉點。但是，總的來說，金屬絲網內的孔或表面變化通常 必須小於一個波長的一部分，從而避免造成不可接受的性能降低。 另外，金屬絲網通常不接地，從而允許rf場穿入到等離子中。在一個實施方式中，介電阻擋層設置於單個的電極和等離子之 間。在一個實施方式中，介電阻擋層i殳置於所有的電極和等離子之 間。在一個實施方式中，介電阻擋層設置於通電電極和等離子之間。 在一個實施方式中，介電阻擋層設置於接地電極和等離子之間。在 一個實施方式中，金屬絲網設於介電阻擋層和電極之間。在一個實 施方式中，金屬絲網設於各個介電阻擋層和電衝及之間。在一個實施 方式中，金屬絲網i殳於介電阻擋層和通電電極之間。在一個實施方 式中，金屬絲網設於介電阻擋層和接地電極之間。在一個實施方式中，處理氣體是H2。在一個實施方式中，處理氣體是02。在一個 實施方式中，處理氣體是CF4。在一個實施方式中，該金屬絲網包括銅(Cu)。在一個實施方 式中，該金屬絲網包^"不《秀鋼。在一個實施方式中，該金屬絲網包 括黃銅。在一個實施方式中，該金屬絲網鍍鋅。在一個實施方式中， 該金屬絲網是單絲。在一個實施方式中，該金屬絲網具有矩形編織。 在一個實施方式中，該金屬絲網具有六角形編織。在一個實施方式 中，該電介質包括聚酯薄膜(Mylar)。在一個實施方式中，該電介 質包4舌陶資。在一個實施方式中，該電介質包4舌聚四氟乙歸 (Teflon )。現參考圖3，示出了#>據本發明的一個實施方式，DWM-APPJ i殳備的簡化示意圖，其中通電電極和接地電極均配置在腔壁上。另 夕卜，與通常使用的配置不同，設置於通電電極306和介電阻擋層305a 之間的金屬絲網307a,以及設置於接地電極332和介電阻擋層305b 之間的金屬絲網307b，可允i午以比通常所需的(例如，約10 slm 等)大大減小的惰性氣體流率(小於約1 slm)保持等離子而不產 生電弧。通常，惰性氣體318和處理氣體316流入到用於增壓的密 封盒體314中。這些氣體轉而通過氣體流入315輸送入放電室腔 310,在該腔內利用RF功率源308激發等離子，並在腔310的一端 從排出孔317產生等離子流出304，以清潔基片302。另外，儘管 在此實施方式中，各電極配置為帶有金屬絲網，但其它的實施方式 可僅在通電電極306或接地電極332上包括單個的金屬絲網。在一 個實施方式中，直徑331在約0.5mm至約6mm之間。該實施方式 的優點包括能夠利用相對小的惰性氣體流率(小於約1 slm)產生 大大去除氟化聚合物副產物的等離子射流，從而避免了獲得大體積 的半導體級惰性氣體的開銷，或者也避免了購置昂貴的惰性氣體回收設備。現參考圖4,示出了根據本發明的一個實施方式的DWM-APPJ i殳備的簡化示意圖，其中通電電4及配置為中心4奉，並且一個或多個 接地電極配置在腔內表面上。另外，與現有技術不同，設置於通電 電極406和介電阻擋層405b之間的金屬絲網407b，以及設置於接 地電才及432a-b和介電阻擋層405a之間的金屬絲網407a，可允許以 比通常所需的流率(例如，約10slm，等)大大減小的惰性氣體流 率(小於約1 slm)保持等離子而不產生電弧。如前所述，通常， 惰性氣體418和處理氣體416流入到用於增壓的密封盒體414中。 這些氣體轉而通過氣體流入415 1敘送入方丈電室腔410,在該腔內利 用RF功率源408激發等離子，並在腔410的一端從排出孔417產 生等離子流出404，以蝕刻或清潔基片402。在一個實施方式中， 直徑431在約0.5mm至約6mm之間。該實施方式的優點包4舌能夠 以相對小的惰性氣體流率(小於約1 slm)產生大大去除氟化聚合 物副產物的等離子射流，從而避免了獲得大體積的半導體級惰性氣 體的開銷，或者也避免了購置昂貴的惰性氣體回收設備。例如，要利用DWM-APPJ設備去除氟化聚合物，在功率設定 為l-20WRF功率，頻率為從約2MHz到約13.56MHz,並在具有約 100sccm至約500secm的02流量下，可能需要小於1 slm的He流 以防止產生電弧。這大大低於通常4吏用的APPJ i殳備的可比較操作 所需的約10slmHe。現參照圖5，示出了^^艮據本發明的一個實施方式，配置成產生 大氣壓等離子簾的DWM-APPJ設備的簡化示意圖。通常，APPJ設 備較基片直逕往往具有相對小的直徑。為處理整個基片，所以通常 必須旋轉APPJ設備本身或者基片，以確保等離子流出接觸基片表 面的大部分，這是潛在地消耗時間的過程。但是，在創新的方式中， DWM-APPJ 504可配置為排出孔寬度506至少與基片502的直徑 508 —樣寬。所產生的等離子流出可形成同時接觸基片502整個切片(slice)(平行於孔寬度506)的等離子簾，從而當基片插入等離 子處理臺510 (例如，PVD、 CVD、蝕刻等)時，允"i午去除氟化聚 合物，而幾乎不需要額外的處理時間，大大提高了製造產量。現參照圖6A，示出了4艮據本發明的一個實施方式，配置成產 生等離子簾的DWM-APPJ設備組的簡化示意圖。如前所述，因為 APPJ i殳備較基片直逕往往具有相對小的直徑，通常旋轉APPJ i殳備 本身或者基片，以確保等離子流出接觸整個基片表面。但是，在創 新的方式中，DWM-APPJ設備組604可配置為總的排出孔寬度至少 與基片602的直徑一樣寬。這在多個方面都是有利的。可更容易控 制及調節到對應4交'J 、的DWM-APPJ i殳備604的專交d 、的氣體流率組。 另外，不同的DWM-APPJ設備可根據位置(例如，相對於基片邊 緣的基片中心，)、時間(相對於該處理的中段或末段的基片上起始 大氣壓等離子4妾觸)、基片類型等，配置以不同的流率和/或比例。 如圖5，所產生的等離子流出形成可同時4妄觸基片602的整個切片 (平行於孔寬度606)的等離子簾，從而當基片插入等離子處理臺 610 (例如，PVD、 CVD、蝕刻等)時，允許去除氟化聚合物，而 幾乎不需要額外的處理時間，這大大提高了製造產量。現參照圖6B,示出了才艮據本發明的一個實施方式，配置成產 生等離子簾的偏移DWM-APPJ i殳備組的簡化示意圖。如前所述， 因為APPJ設備較基片直逕往往具有相對小的直徑，所以通常旋轉 APPJ設備本身或者基片，以確保等離子流出接觸整個基片表面。 但是，在創新的方式中，偏移DWM-APPJ i殳備組612可配置為總 的排出孔寬度至少與基片602的直徑一樣寬。這在多個方面都是有 利的。如前所述，可更容易控制及調節到對應較小的DWM-APPJ 設備604的4交小的氣體流率組。另外，不同的DWM-APPJ設備可4艮據位置(例如，相對於基 片邊緣的基片中心)、時間(相對於該處理的中段或末段的基片上起始大氣壓等離子接觸)、基片類型等，配置以不同的流率和/或比 例。此外，單獨的等離子流出可彼此分開，這減少了潛在的交叉幹擾，並潛在地增加了氟化聚合物去除效率。如圖5,所產生的等離 子流出形成可同時接觸基片602的整個切片的等離子簾，從而當基 片插入等離子處理臺510 (例如，PVD、 CVD、蝕刻等)時，允許 去除氟化聚合物，而幾乎不需要額外的處理時間，這大大提高了制 造產量。現參考圖7,根據本發明的一個實施方式，示出了連接到基片 裝載鎖設備的DWM-APPJ設備的簡化示意圖。通常，對於等離子 處理系統，為了在接近真空條件運行而不必連續增壓和抽空等離子 室，需要某些類型的壓力轉變機構，以將基片插入以及從環境壓力 (該壓力下基片可淨皮輸送)移除到接近真空(在該近真空中基片可 -故處理)。通常的壓力轉變4幾構稱為裝載鎖(load lock) 702。通常，必須:提供三個壓力區環境壓力區718 (包括基片輸送 器708)、轉變區716 (包括裝載鎖702)以及真空區714 (包括等 離子室706 )。一般通過基片輸送器708將基片輸送到等離子室706， 該輸送器708通常將基片保持在環境壓力惰性氣體(例如，N2等) 中，以減小汙染。 一旦通過對接埠 ( docking port) 709對接到裝 載鎖702,裝載鎖702也可利用環境壓力下的惰性氣體排氣，以基 本上匹配在基片輸送器708中的壓力。當轉變區716和環境區718之間的壓力相等時，對接埠 709 打開，然後插入待處理基片602a,而先前已處理的基片602b^f皮移 走。然後對接埠 709被重新密封，並且在裝載鎖702中的惰性氣 體通過泵704被抽出，以基本上匹配等離子室706中的真空條件。 一旦環境區716和真空區714之間的壓力平tf，等離子室埠 707 打開，並且插入待處理基片602a。但是，在創新的方式中，DWM-APPJ設備712可配置為當其被 插入到裝載鎖702時從基片去除氟化聚合物，從而大大減少了所通 常需要以清洗基片的額外處理時間量。就是"^兌，如果沒有 DWM-APPJ設備712，基片需要輸送至專門的清洗臺，然後，當處 理時，重新專IT送到等離子室706。另外，因為氟化聚合物當暴露於DWM-APPJ流出時通常是易 J渾發的，所以在前述的處理壓力平4軒過程期間，任何產生的副產物 可通過泵704 ^皮安全地4由出局部鎖(local lock) 702。該實施方式的有利之處還在於，它將清洗延緩至恰好在處理前的時間點，從而 將在其中基片汙染可發生的窗口大大減小至在裝載鎖702和等離子室706間的幾個英寸。現參考圖8,示出了才艮據本發明的一個實施方式，DWM-APPJ 設備的簡化示意圖，其中金屬絲網介電套管是可改變的。如前所述， 通過改變金屬絲網孔的直徑，rf場可削弱不同的量以及至不同的程 度。因此，允許多個金屬絲網介電套管805a和805b每個具有不同 金屬絲網孔直徑，可允許為特定配置或製法(recipe)而優化該 DWM-APPJ設備。就是說，各個金屬絲網介電套管805a和805b 可i殳置在DWM-APPJ中合適電極和等離子之間，以最小化電弧放 電。在一個實施方式中，805a和805b對於任—可《合定的配置具有相 同的孔直徑。在一個實施方式中，805a和805b對於任Y可給定的配 置具有不同的孔直徑。在一個實施方式中，金屬絲網層夾在介電層之間。在一個實施 方式中，金屬絲網層利用粘結劑粘結(例如矽粘結劑)到介電層。 在一個實施方式中，金屬絲網層利用壓力(沿橫軸)固定到介電層。 在一個實施方式中，金屬絲網層利用摩糹察力(沿縱軸)固定到介電 層。在一個實施方式中，金屬絲網介電套管利用壓力(沿4黃軸)固定到電極。在一個實施方式中，金屬絲網介電套管利用摩4察力(沿 縱軸)固定到介電層。例如，對於糹會定配置(例如，處理氣體流率、處理氣體類型、rf功率，等)，減小惰性氣體流率通常會增加電弧放電的可能性。 但是，插入各具有較小孔直徑的金屬絲網套管組可在較低的惰性氣 體流率保持等離子而不產生電弧。另外，也可使用不同的金屬絲網 材泮十(例如，複合金屬、鈾等)，並且不必重新設計該DWM-APPJ 設備本身。現參考圖9，示出了才艮據本發明的一個實施方式，用於利用 DWM-APPJ設備最佳地去除氟化聚合物的簡化的方法。開始，在 902， 4是供電極組件，其包括通電電極、金屬絲網和介電層。在一 個實施方式中，金屬絲網可包括銅、不4秀鋼、黃銅和鍍鋅金屬中的 一種。在一個實施方式中，介電層可包括二氧化矽、氮化矽、聚酯 薄膜、陶瓷或聚四氟乙烯中的一種。接下來，在904，接地電極組 件相對該通電電才及組件i殳置，乂人而形成腔，在該腔內產生等離子。 在一個實施方式中，該腔可以是環形體積。在一個實施方式中，該 通電電極是配置在該腔內的縱向探針。接下來，在906，利用通電 電極對該腔施加rf場，以由至少一種惰性氣體和至少一種處理氣體 產生等離子。本發明在多個方面顯著區別於現有技術。例如，本發明將APPJ (DWM-APPJ)與至少一個介電阻擋層和至少一個金屬絲網結合， 從而利用相對小的惰性氣體流率(小於約1 slm)產生大大去除氟 化聚合物副產物的等離子射流。另外，與一般且更複雜的APPJ設 備配置不同，本發明不通過^f吏用狹槽、高流速、和/或氧化鋁蓋來減 少電弧放電。並且，本發明不要求任何專門的和/或裝置以保持真空， 不物理上接觸基片從而使破壞性刮擦的可能性最小，並且因該最低 的裝備要求而相對容易i也集成入現有的處理。儘管本發明已根據多個優選的實施方式進行了描述，但是存在 有落入本發明範圍內的變化、置換和等同方式。例如，儘管本發明結合Lam Research等離子處理系統(例如，ExelanTM、 ExelanTMHP、 ExelanTMHPT、 2300TM、 Versys Star等)進行描述，但也可使用 其它的等離子處理系統。本發明也可用於多種直徑的基片(例如， 200mm、 300mm、 LCD,等)。另外，這裡所使用的用語"組"包 :括一個或多個該組中的指定元件。例如，"X"組指一個或多個"X"。本發明的優點包括以相對低(小於約1 slm)的惰性氣體流率 從基片去除氟化聚合物，並具有最低限度的電弧放電。其它的優點 包括能夠容易地將DWM-APPJ清洗設備集成入現場(in-situ )溼清 洗處理，以及優化了基片製造處理。雖然已經披露了示例性的實施方式和最佳模式，但可在由所附 權利要求限定的本發明的主題和精神內，對已披露的實施方式進行 ^修改和變化。
權利要求
1. 一種產生用於從基片去除氟化聚合物的等離子的裝置，包括通電電極組件，包括通電電極，第一介電層，以及第一金屬絲網，其設置於所述通電電極和所述第一介電層之間；以及接地電極組件，其相對所述通電電極組件設置，從而形成腔，在該腔中產生所述等離子，當所述等離子存在於所述腔中時，所述第一金屬絲網通過所述第一介電層與所述等離子屏蔽，所述腔在一端具有出口，用於提供所述等離子以去除所述氟化聚合物。
2. 根據權利要求1所述的裝置，其中所述接地電極組件包括接地電極，第二介電層，當所述等離子存在於所述腔中時，該第二 介電層i殳置於所述接地電才及和所述等離子之間。
3. 根據權利要求2所述的裝置，其中所述接地電極組件進一步包 括第二金屬絲網，所述第二金屬絲網設置於所述接地電極和所 述第二介電層之間，其中，當所述等離子存在於所述腔中時， 所述第二金屬絲網通過所述第二介電層與所述等離子屏蔽。
4. 根據權利要求3所述的裝置，其中所述腔為環形體積。
5. 根據權利要求4所述的裝置，其中所述通電電極為配置於所述 腔中的縱向探針。
6. 根據權利要求5所述的裝置，其中所述腔包括沿橫軸的腔直 徑，其中所述腔直徑至少與基片直徑一樣大。
7. 根據權利要求3所述的裝置，其中所述第一介電層和所述第二 介電層是二氧化矽、氮化矽、聚酯薄膜、陶瓷和聚四氟乙烯中 的一種。
8. 根據權利要求3所述的裝置，其中所述第一金屬絲網和所述第 二金屬絲網是銅、不4秀鋼、黃銅和鍍鋅金屬中的一種。
9. 根據權利要求3所述的裝置，其中所述第一金屬絲網和所述第 二金屬絲網#1配置成單絲、矩形編織和六邊形編織中的 一種。
10. —種產生用於從基片去除氟化聚合物的等離子的方法，包括提供通電電極組件，所述通電電極組件包括 通電電極， 第一介電層，以及第一金屬絲網，其設置於所述通電電才及和所述第一介 電層之間；提供接地電極組件，其相對所述通電電極組件設置，從 而形成腔，在該腔中產生所述等離子，當所述等離子存在於所 述月空中時，所述第 一金屬絲網通過所述第 一介電層與所述等離 子屏蔽，所述腔在一端具有出口，用於提供所述等離子以去除 所迷氟化聚合物；引入至少一種惰性氣體和至少一種處理氣體到所迷月空中；以及利用所述通電電極對所述腔施加rf場，以從所述至少一 種惰性氣體和所述至少一種處理氣體產生所述等離子。
11. 根據權利要求10所述的方法，其中所述接地電極組件包括接地電極，第二介電層，當所述等離子存在於所述腔中時，該第二 介電層設置於所述接地電極和所述等離子之間。
12. 根據權利要求11所述的方法，其中所述接地電極組件進一步 包括第二金屬絲網，所述第二金屬絲網設置於所述接地電極和 所述第二介電層之間，其中，當所述等離子存在於所述腔中時， 所述第二金屬絲網通過所述第二介電層與所述等離子屏蔽。
13. 根據權利要求12所述的方法，其中所述腔為環形體積。
14. 根據權利要求13所述的方法，其中所述通電電極為配置於所 述腔中的縱向探針。
15. 根據權利要求14所述的方法，其中所述腔包括沿橫軸的腔直 徑，其中所述腔直徑至少與基片直徑一樣大。
16. 才艮據權利要求15所述的方法，其中所述第一介電層和所述第 二介電層是二氧化矽、氮化矽、聚酯薄膜、陶瓷和聚四氟乙烯 中的一種。
17. 根據權利要求16所述的方法，其中所述第一金屬絲網和所述 第二金屬絲網是銅、不4秀鋼、黃銅和鍍鋅金屬中的一種。
18. 4艮據4又利要求17所述的方法，其中所述第一金屬絲網和所述 第二金屬絲網^皮配置成單絲、矩形編織和六邊形編織中的一種。
19. 一種產生用於從基片去除氟化聚合物的等離子的方法，包括才是供通電電4及組件，所述通電電才及組件包4舌 通電電才及， 第一介電層，以及第一金屬絲網，其i殳置於所述通電電一及和所述第一介 電層之間；提供接地電極組件，其相對所述通電電極組件設置，從 而形成腔，在該腔中產生等離子，當所述等離子存在於所述腔 中時，所述第一金屬絲網通過所述第一介電層與所述等離子屏 蔽，所述腔在一端具有出口，用於提供所述等離子以去除所述 氟化聚合物；以及利用所述通電電才及對所述腔施力卩rf場，以乂人至少一種惰 性氣體和所述至少一種處理氣體產生所述等離子。
20. 才艮據權利要求19所述的方法，其中所述接地電極組件包括接地電極，第二介電層，當所述等離子存在於所述腔中時，該第二 介電層設置於所述接地電極和所述等離子之間。
21. 根據權利要求20所述的方法，其中所述接地電極組件進一步 包括第二金屬絲網，所述第二金屬絲網設置於所述接地電極和 所述第二介電層之間，其中，當所述等離子存在於所述腔中時， 所述第二金屬絲網通過所述第二介電層與所述等離子屏蔽。
22. 才艮才居4又利要求21所述的方法，其中所述月空為環形體積。
23. 才艮據4又利要求22所述的方法，其中所述通電電極為配置於所 述腔中的縱向探針。
24. 根據權利要求23所述的方法，其中所述腔包括沿橫軸的腔直 徑，其中所述腔直徑至少與基片直徑一樣大。
25. 根據權利要求24所述的方法，其中所述第一介電層和所述第 二介電層是二氧化矽、氮化矽、聚酯薄膜、陶瓷和聚四氟乙烯 中的一種。
26. 根據權利要求25所述的方法，其中所述第一金屬絲網和所述 第二金屬絲網是銅、不鏽鋼、黃銅和鍍鋅金屬中的一種。
27. 才艮據權利要求26所述的方法，其中所述第一金屬絲網和所述 第二金屬絲網#皮配置成單絲、矩形編織和六邊形編織中的一 種。
全文摘要
披露了一種產生用於從基片去除氟化聚合物的等離子的裝置。該實施方式包括通電電極組件，其包括通電電極、第一介電層、以及第一金屬絲網，該第一金屬絲網設置於該通電電極和該第一介電層之間。該實施方式還包括接地電極組件，其相對該通電電極組件設置，從而形成腔，在該腔中產生該等離子，當該等離子存在於該腔中時，該第一金屬絲網通過該第一介電層與該等離子屏蔽，該腔在一端具有出口，用於提供該等離子以去除該氟化聚合物。
文檔編號H01L21/302GK101273429SQ200680035702
公開日2008年9月24日 申請日期2006年9月15日 優先權日2005年9月27日
發明者安德拉斯·庫蒂, 安德魯·D·貝利三世, 約翰·博伊德, 衡石·亞歷山大·尹 申請人:朗姆研究公司