[发明专利]用于从衬底移除聚合物的方法和设备

说明书

技术领域

本发明的实施例总体而言涉及半导体处理系统。更具体而言，本发明的实施例涉及在半导体制造中用于从衬底背面移除聚合物的半导体处理系统。

背景技术

集成电路已经发展成复杂的组件，其可在单一芯片上包括数百万个部件(诸如，晶体管、电容器和电阻器)。芯片设计的发展持续地需要更快的电路系统和更高的电路密度。更高电路密度的需求必需减少集成电路部件的尺寸。

随着集成电路部件尺寸的减少(例如，减少至亚微米尺寸)，减少污染物存在的重要性便增加，这是因为污染物会在半导体制造处理过程中导致缺陷的形成。例如蚀刻处理中，副产物(例如，蚀刻处理过程中产生的聚合物)会变成微粒源而污染形成于衬底上的集成电路和结构。

为了维持高制造成品率与低成本，从衬底移除污染物和/或残余聚合物逐渐变得重要。衬底侧面(bevel)上存在的残余聚合物可移动并附着至衬底正面，可能会伤害形成于衬底正面上的集成电路。在衬底侧面上存在的残余聚合物移动并附着至衬底背面的实施例中，光刻曝光处理过程中衬底的非平坦性会造成光刻聚焦深度错误。再者，衬底背面上存在的残余聚合物亦会在自动机械(robot)传送处理、衬底运送处理、随后的制造处理等过程中移动并剥落，从而造成随后用于电路部件制造处理的传送室、衬底盒、处理室与其它处理装置中的污染。处理装置的污染造成工具停工时间的增加，从而负面地提高整体制造成本。

传统聚合物移除处理中，通常应用磨砂清洁来从衬底侧面与背面移除聚合物。然而，在该清洁处理过程中，衬底正面中形成的结构亦受到伤害，造成产率损失与器件失效。

蚀刻过程中，通常利用光阻层为蚀刻屏蔽层，有助于将特征结构转移至衬底。然而，衬底正面上光阻层的不完全移除亦会污染衬底上形成的结构，造成成品率损失与器件失效。

因此，需要能从衬底侧面与背面移除聚合物且同时维持衬底正面上形成结构的完整性的设备与方法。

发明内容

本发明实施例包括从衬底移除聚合物的方法与设备。在一实施例中，用于从衬底移除聚合物的设备包括：聚合物移除室，其具有界定了处理空间的室壁和室盖；衬底支撑组件，其被布置在聚合物移除室中；以及远程等离子体源，其通过形成于室内的出口端口耦接至聚合物移除室，出口端口具有指向被置于衬底支撑组件上的衬底的周边区域的开口，其中，衬底支撑组件的表面相对于衬底支持组件实质上电漂浮(float)。在一实例中，所述表面是硅晶片或相等同的材料。相等同的材料的实例包括Al₂O₃(掺杂和未掺杂的)、AIN、Y₂O₃(掺杂和未掺杂)、Si、SiC阳极化(anodized)的Al₂O₃等等。

在另一实施例中，用于从衬底移除聚合物的设备包括：聚合物移除室，其具有界定了处理空间的室壁和室盖；衬底支撑组件，其被布置在聚合物移除室中；远程等离子体源，其通过形成于室内的出口端口耦接至聚合物移除室，出口端口具有指向被置于衬底支撑组件上的衬底的周边区域的开口；以及磁场源，其被布置成在出口端口处建立B场，该B场减少与衬底边缘接触的离子数目。

在另一实施例中，用于从衬底移除聚合物的设备包括：聚合物移除室，其具有界定了处理空间的室壁和室盖；衬底支撑组件，其被布置在聚合物移除室中；远程等离子体源，其通过形成于室内的出口端口耦接至聚合物移除室，出口端口具有指向被置于衬底支撑组件上的衬底的周边区域的开口；及导电网，其被支撑于衬底支撑组件与盖之间，以在等离子体接触衬底边缘之前让离子接地(ground)。

在又另一实施例中，从衬底移除聚合物的方法包括以下步骤：在蚀刻反应器中蚀刻被置于衬底上的材料层；将经蚀刻的衬底传送至聚合物移除室；将惰性气体供应通过被布置于聚合物移除室中的中心区域至衬底正面；将含氢气体通过耦接至聚合物移除室的远程等离子体源供应至衬底的周边区域，其中A)衬底相对于衬底支撑组件是电漂浮的，B)在出口端口处存在B场，该B场减少与衬底边缘接触的离子数目，C)导电网被支撑于衬底支撑组件与盖之间，以在等离子体接触衬底边缘之前让离子接地，或D)A、B与C的任意组合。

附图说明

为了更详细地了解本发明的上述特征，可参照实施例(某些描绘于附图中)来理解本发明简短概述于上的特定描述。

第1图系根据本发明一实施例包括远程等离子体源(RPS)的示例性聚合物移除室的概要剖面图；

第2图系包括远程环状等离子体源的另一示例性聚合物移除室的概要剖面图；

第3图系一示例性衬底蚀刻设备的实施例；