[发明专利]在高剂量植入剥除前保护硅的增强式钝化工艺

说明书

相关申请案的交叉参考

本申请案根据34USC§119(e)主张2009年12月11日申请的第61/285,918号美国临时专利申请案的权益，所述临时专利申请案以引用的方式并入本文中。

技术领域

本发明涉及从工件表面移除或剥除光致抗蚀剂材料并移除相关残留物的方法及设备。在某些实施例中，本申请案涉及在离子植入或等离子体辅助掺杂植入之后用于剥除抗蚀剂(低剂量或高剂量植入的抗蚀剂)的方法及设备。

背景技术

光致抗蚀剂是在处理期间在工件表面(例如半导体晶片)上形成图案化涂层的某些制造工艺中所使用的感光材料。在使所述光致抗蚀剂涂覆的表面暴露于高能量辐射的图案之后，移除所述光致抗蚀剂的部分以显露下表面，并使剩余表面受到保护。在未经遮盖表面及所述剩余光致抗蚀剂上执行半导体工艺(例如蚀刻、沉积及离子植入)。在执行一个或一个以上半导体工艺之后，以剥除操作移除所述剩余光致抗蚀剂。

发明内容

本发明提供用于从工件表面剥除光致抗蚀剂并移除离子植入相关残留物的改进的方法及设备。根据各种实施例，使所述工件暴露于钝化等离子体，允许冷却一时间周期，并接着使其暴露于基于氧气或基于氢气的等离子体以移除所述光致抗蚀剂及离子植入相关残留物。本发明的方面包含减小硅损失，从而使残留物极少或无残留物，同时维持可接受的剥除速率。在某些实施例中，方法及设备在高剂量离子植入工艺之后移除光致抗蚀剂材料。

本发明的一方面涉及一种在反应腔室中从工件表面移除材料的方法，且涉及使所述工件暴露于产自成形气体的等离子体；在使所述工件暴露于所述成形气体等离子体之后，允许晶片安置于非等离子体环境中持续至少30秒的时间周期；且在允许所述晶片安置之后，使所述晶片暴露于基于氧气或基于氢气的等离子体以移除所述材料。

根据各种实施例，允许所述工件安置持续至少大约100秒、至少大约150秒、至少大约200秒或至少大约220秒。

在某些实施例中，所述基于氧气或基于氢气的等离子体中的至少一者包含氟物质；在其它实施例中，所述基于氧气或基于氢气的等离子体中的至少一者都不包含氟物质。从所述工件表面移除的材料可为高剂量植入的抗蚀剂。在某些实施例中，所述成形气体等离子体是经远程产生。在某些实施例中，在所述工件暴露于所述成形气体等离子体之后于所述工件的所暴露硅部分上形成保护膜。所述保护膜可为Si_xN_y膜。

本发明的另一方面涉及一种用于从包含反应腔室的工件表面移除材料的设备，所述反应腔室包含等离子体源、置于所述等离子体源下游的喷洒头及所述喷洒头下游的工件支撑件，所述工件支撑件包括底座及控制支撑在所述工件支撑件上的工件的温度的温度控制机构；及用于执行指令集的控制器，所述指令集包含用于使所述工件暴露于产自成形气体的等离子体的指令；在使所述工件暴露于所述成形气体等离子体之后，允许晶片安置于非等离子体环境中持续至少30秒的时间周期；且在允许晶片安置之后，使所述晶片暴露于基于氧气或基于氢气的等离子体以移除材料。

以下将参看相关图式更详细地描述本发明的这些及其它特征及优点。

附图说明

图1A到1D描绘离子植入及剥除操作前后半导体装置制造的各个阶段。

图2是说明依照本发明的某些实施例的操作的工艺流程图。

图3是展示随钝化后等待时间而变的硅损失的图表。

图4是展示适合用于实施本发明的方面的设备的示意图。

图5展示适合用于实施本发明的方面的多站循序架构。

具体实施方式

介绍

在本发明的以下详细描述中，陈述许多具体实施例以提供对本发明的透彻理解。然而，所属领域的技术人员将明白，本发明可在并无这些具体细节的情况下或通过使用替代性元件或工艺来实践。在其它情况中，并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。