[发明专利]加热盘及应用其的等离子去胶机、等离子去胶方法

说明书

本发明提供一种用于等离子去胶机的加热盘，加热盘包括用于承载晶圆的盘体，盘体具有靠近晶圆背面的承载表面，承载表面上设置有多个用于向晶圆背面凸起支撑的导热支撑凸点。本发明还提供一种等离子去胶机和等离子去胶方法，可以提高刻蚀光刻胶的均匀度，改善因晶圆受热过快而导致的薄膜氧化问题，提高刻蚀光刻胶的效率。

技术领域

本发明涉及半导体制造领域，尤其涉及一种加热盘以及应用其的等离子去胶机和等离子去胶方法。

背景技术

半导体器件的制造过程包括薄膜沉积(Film Depo)、曝光(Photo)、刻蚀(Etch)、光刻胶去除(PR Strip)以及湿法清洗(Wet clean)。其中，光刻胶去除是在等离子去胶机(Plasma Asher)上进行。

如图1所示，将晶圆(Wafer)120置于去胶机100的加热盘(Heat Chuck)110上，并注入等离子气体130，等离子气体130与晶圆(Wafer)120表面的光刻胶发生反应，生成挥发性物质，从而使光刻胶被刻蚀而去除。常用的等离子气体130包括O₂(氧气)，作为自由基，可以与光刻胶中的碳-氢(C-H)物发生反应，生成挥发物质，如二氧化碳(CO₂)和水气(H₂O)；氮气(N₂)，作为等离子气体130与光刻胶发生反应的催化剂；H₂N₂(氮氢混合)，其中的H离子可以与诸如砷(As)、硼(B)、磷(P)这样的注入物质发生反应，形成挥发性物质。

O₂作为常用的等离子反应气体，如果量过多会使光刻机被去除后继续与器件层发生反应而带来一些问题，例如：(1)金属材料(如铜或者钛)与O离子131反应而使金属层121表面氧化A，如图2A所示；(2)电介质材料(如含C-H化合物)与O离子131反应产生挥发性物质(如CO₂和H₂O)而使电介质层122下沉B，如图2B所示；(3)栅极123的形成材料(如硅或者钨)与O离子131氧化而造成栅极123结构的部分缺失C，如图2C所示。

现有技术中常用的加热盘为平坦式，由于加热盘与晶圆的背面直接接触，导致晶圆受热过快，使刻蚀光刻胶的均匀度较差。如图3所示为现有技术中常用的沟槽式加热盘110，加热盘110的表面具有多个沟槽112(图3仅示出了部分沟槽112)，晶圆受热应力影响会发生断裂D，尤其是弯曲晶圆120A，更易断裂，如图4A所示。在常压大气环境下，晶圆120B表面没有光刻胶覆盖的区域可能会因受热过快而发生薄膜氧化E，如图4B所示。

发明内容

本发明实施例提供一种加热盘以及应用其的等离子去胶机和等离子去胶方法，以解决或缓解现有技术中的一项或更多项技术问题。

作为本发明实施例的一个方面，本发明实施例提供一种用于等离子去胶机的加热盘，所述加热盘包括用于承载晶圆的盘体，所述盘体具有靠近晶圆背面的承载表面，所述承载表面上设置有多个用于向所述晶圆背面凸起支撑的导热支撑凸点。

在一些实施例中，所述导热支撑凸点在所述加热盘布置的密度从所述加热盘的中心区域向所述加热盘的边缘区域逐渐递减。

在一些实施例中，所述承载表面形成有辐射状沟槽与环状沟槽，以将所述承载表面分隔成若干个区块，所述导热支撑凸点在所述加热盘布置的密度逐渐递减为区块化递减。

在一些实施例中，所述盘体还具有贯穿所述盘体的排气孔。

在一些实施例中，所述导热支撑凸点由所述承载表面凸起的高度范围在0.1毫米至0.4毫米之间，包括端点值。

在一些实施例中，所述导热支撑凸点的直径范围在0.1毫米至0.4毫米之间，包括端点值。

在一些实施例中，所述导热支撑凸点由所述承载表面凸起的高度范围在0.2毫米至0.3毫米之间，包括端点值。