[发明专利]光致抗蚀剂移除处理装置及方法

说明书

发明领域

半导体晶圆上的图案通常是利用形成光阻在晶圆表面后所形成的，然后利用曝光晶圆上之图案的方式，改变光阻化学键结，因此可以利用显影剂将特定区域的光阻移除，同时使得其它区域的光阻对显影剂有相对地钝性。一般而言，光阻分为正光阻及负光阻，其系依据曝光区域或未曝光区域能够被显影剂所移除而定。在显影程序后，在晶圆上会形成一图案化之光阻，其系可以作为其覆盖区域的屏蔽，以便保护其下方的各层结构，避免受到各种蚀刻剂及离子植入的影响。最后，再移除此光阻。

习惯上，移除光阻的方式通常是在含有氧气、臭氧、或氧化氮的环境下利用电浆灰化，或是利用硫酸或硫酸与过氧化氢之混合物进行氧化反应，或是利用臭氧/水溶液进行移除。此外，亦可以使用有机溶剂以溶解光阻的方式进行，但此种方法应用在半导体晶圆上必须有所保留，其系因为半导体晶圆上通常具有金属层及图案，其通常会在氧化力强的环境下遭受损害。

此外，亦可以使用各种湿式制程之化学物质来移除光阻。然而，在许多情况下，由于在晶圆的前处理程序造成光阻硬度变高或使其交联，而导致习知的液态化学物质已经不足以有效地移除光阻，详言之，若光阻硬度过高，则会造成在蚀刻程序中需要使用过量的电浆。另外，在离子布植时，光阻硬化的情况亦十分普遍，例如在布植剂量为1E15 atoms/cm²以上的离子布植程序。再者，虽然电浆灰化及干式臭氧灰化程序可以有效地移除硬化之光阻，然而上述程序会因为电浆、热电子注入、离子迁移及表面受损等因素而造成设备效能的下降。因此，如何提供一种能够不对制造中之半导体组件产生不良影响的硬化光阻移除技术，正是当前的重要课题之一。

发明简要说明

因此，本发明提供一种制程腔室，其系能够移除硬化光阻，藉由直接照射红外线于晶圆上，并在酸性环境（如硫酸）且选择性配合氧化剂（如过氧化氢），可以快速并有效地移除光阻。在本发明之一态样中，制程腔室包括转子，其系承载并旋转晶圆；红外线产生组件包括复数红外线灯管，其系设置于制程腔室外，并用以发出红外光进入制程腔室，红外线灯管所发出之红外光可以实质上照射位于转子上之晶圆的完整表面；以及冷却组件系用以协助快速冷却红外线产生组件，以避免制程反应过度。

承上所述，本发明仅使用少量的酸（如硫酸）且选择性配合氧化剂（如过氧化氢），并使其作用于晶圆上的光阻，接着，利用辐射加热以快速地增加晶圆温度，然后快速地冷却晶圆，因此本发明可以利用化学反应并配合辐射能量及/或加热，以便移除光阻，同时仅消耗少量的化学物质另外，本发明亦揭露上述制程机台的次组成及次系统。

附图简要描述

图1系为本发明之光致抗蚀剂移除制程机台的前立体图；

图2系为图1所示之光致抗蚀剂移除制程机台的剖面图；

图3系为图1所示之光致抗蚀剂移除制程机台的上视图；

图4系为图1所示之光致抗蚀剂移除制程机台的后立体图；

图5系本发明另一光致抗蚀剂移除制程机台的剖面图；

图6系为图1所示之加热室的下视（仰视）图；

图7系为图1所示之灯管室的下视（仰视）图；以及

图8系为图6所示之红外线照射室的立体图，其中红外线照射室的盖体系被移除。

附图详细描述

请参照图1所示，本发明之一制程机台20包括一第一腔室组件（或下腔室组件）22及一第二腔室组件（或上腔室组件）24。如图1所示，下腔室组件22包括一槽体32，其系设置于一底板30上；一转子组件26系用以承载并转动一晶圆70，如硅晶圆，且转子组件26系设置于下腔室组件22中。当然，亦可以使用一固定或不旋转之晶圆承载单元。

如图2所示，槽体32包括一流体收集通道34，其具有一汲取件36，并用以收集并移除流体。封闭组件40（如O形环）系设置于槽体32之上表面38。转子组件26包括一马达50，其系转动用以承载晶圆70之板体组件80。另外，遮板64系夹置于上板81及转动板82之间，转动板系连接至转子毂部56。板夹86系夹持板体组件80的所有组件。指部84系从板体组件80垂直延伸，并设置于转动板82周围，晶圆70系设置于指部84上，且与转动板82分离并实质上与其平行。如图2所示，转子组件26以可以包括转子毂部56，其系分别连接于上轴54及下轴60，由于马达50系固定设置，所以可以驱动轴部自由地转动，其中，马达50可以承载于马达固定板52，其系设置于底板30上，因此可以转动地承载转子组件26于下腔室组件22。