本发明专利技术提供了减少硅晶片或其它基片的错位的基于氢气的光刻胶剥离操作的方法和装置。根据各个实施例，基于氢气的光刻胶剥离方法可以采用下述技术中的一种或多种：1）通过使用具有最小过剥离持续时间的短时处理而使得氢气预算最小化，2）提供稀释的氢气，例如，2%-16%的氢气浓度，3）通过控制处理条件和化学成分而使得材料损耗最小化，4）使用低温脱胶，5）控制植入条件和浓度，以及6）执行一种或多种剥离后通风处理。还提供了适于执行所述光刻胶剥离方法的装置。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术总体上涉及用于处理半导体基片的方法和装置。
技术介绍
光刻胶是ー种在ー些制造エ艺中用于在处理过程中在例如半导体晶片等エ件上形成带图案涂层的光敏材料。在将光刻胶涂层的表面暴露于高能辐射图案之后，光刻胶的部分被去除以呈现出下面的表面，使得其余表面受到保护。可以在露出的表面和其余的光刻胶上进行诸如蚀刻、沉积和离子植入等半导体处理。在进行ー种或多种半导体处理之后，在剥离操作中去除其余的光刻胶。
技术实现思路
本文提供了減少硅晶片或其它基片的错位的基于氢气的光刻胶剥离操作的方法和装置。根据各个实施例，基于氢气的光刻胶剥离方法可以采用下列技术中的ー种或多种I)通过使用具有最小过剥离持续时间的短时处理而使得氢气预算最小化，2)提供稀释的氢气，例如，2%-16%的氢气浓度,3)通过控制处理条件和化学成分而使得材料损耗最小化,4)使用低温脱胶，5)控制植入条件和浓度，以及6)执行ー种或多种剥离后通风处理。还提供了适于执行光刻胶剥离方法的装置。方法包括将其上布置有光刻胶的基片提供给反应腔室；以及将所述基片暴露于由处理气体产生的等离子体以由此从基片上去除光刻胶，所述处理气体包括氮气和氢气并且具有约2%和16%之间的氢气浓度。在一些实施例中，所述处理气体包括分子态氮(N2)和分子态氢(H2)。在一些实施例中，所述处理气体基本不包含含氧化合物。在实施例中，氢气浓度在约2%和10%之间并且可以小于8%。在一些实施例中，氢气浓度约为4%。处理气体化学成分的示例包括H2/N2、H2/N2/Ar以及H2/N2/He。在一些实施例中，基片在时间t内暴露于等离子体，并且和时间t的叉积( Xt)在约50和2000sccm秒之间或者大约在约50和500SCCm秒之间。在一些实施例中，基片温度在约285° C以下，例如约200° C和250° C之间。本文所提供的公开内容的另一方案是ー种方法，该方法包括将其上布置有光刻胶的基片提供给反应腔室；将该基片暴露于由处理气体产生的等离子体以由此从该基片上去除光刻胶，所述处理气体包括氢气；以及在将该基片暴露于等离子体之后，在约200° C和450° C之间的基片温度下对该基片进行通风。在一些实施例中，所述方法进ー步包括在对该基片进行通风之后，在至少大约800° C的基片温度下执行高温植入驱动处理。在一些实施例中，处理气体的氢气浓度可以为16%或更大。在一些实施例中，处理气体的氢气浓度小于16%。在一些实施例中，处理气体的氢气浓度小于10%。在一些实施例中，处理气体的氢气浓度小于5%。本文所公开的主题的另一方案是ー种装置，该装置包括等离子体源；气体入口，其用于将气体混合物导入该等离子体源中；喷淋头，其位于该气体入口的下游；基片支撑件，其位于该喷淋头的下游，所述基片支撑件包括基座和控制被支撑在基片支撑件上的基片的温度的温度控制机构；以及控制器，其用于执行指令集，所述指令集用于执行本文所述的方法。在一些实施例中，指令集包括将气体混合物导入气体入ロ的指令，该气体混合物包括氮气和氢气并且具有约2%和16%之间的氢气浓度。在一些实施例中，指令集包括将基片的温度保持在大约285° C或更低的指令。附图说明图1A-1D描绘了在离子植入和剥离操作之前和之后半导体制造的各个阶段。 图2示出了图示光刻胶剥离处理的ー些操作的流程图。图3是示出了在如下步骤之后原子浓度达到硅晶片的400人深度的曲线图a)暴露于使用16%H2的光刻胶剥离等离子体，b)暴露于使用4%H2的光刻胶剥离等离子体，c)裸控Si晶片，以及d)在900° C下进行30s的快速热处理(RTP)退火。图4示出了在如下步骤之后硅晶片的FTIR光谱a)暴露于使用16%H2的光刻胶剥离，b)暴露于使用4%H2的光刻胶剥离，以及c)裸控Si晶片。图5A和5B示意性地示出了栅极下方的碳掺杂硅。图6示出了晶态Si中碳含量作为暴露于氢等离子体的函数的分析。图7示出了图示光刻胶剥离处理的ー些操作的流程图。图8示出了在如下步骤之后的基片的FTIR光谱a)暴露于使用16%H2的光刻胶剥离等离子体并且在空气中进行12小时的200° C退火，以及b)与控制相比，暴露于使用4%H2的光刻胶剥离等离子体并且在空气中进行12小时的200° C退火。图9是示出了适于实现本文描述的方法的下游等离子体装置的方案的示意性图/Jn o图10是示出适于实现本文描述的方法的多站式装置的俯视图的简化示意图。具体实施例方式在本专利技术的下面的详述中，为了提供对本专利技术的全面理解，阐述了多个具体的实施例。然而，对于本领域技术人员来说显而易见的是，可以不使用这些具体的细节来实现本专利技术，或者可通过使用替代的元件或处理来实现本专利技术。在其它情形下，未对公知的处理、程序和部件进行详细说明，以免不必要地使本专利技术的方案难以理解。在该申请中，术语“エ件”、“半导体晶片”、“晶片”和“局部制造集成电路”将可互換地使用。本领域技术人员将理解的是，术语“局部制造集成电路”可指代在集成电路制造的多个阶段中的任意阶段期间的硅晶片。下面的详细描述假设在晶片上实现本专利技术。然而，本专利技术不限于此。エ件可以具有各种形状、尺寸和材料。除了半导体晶片之外，可以利用本专利技术的其它エ件包括诸如显示器、印刷电路板等各种物品。光刻胶是ー种在ー些制造エ艺中用于在处理过程中在例如半导体晶片等エ件上形成带图案涂层的光敏材料。在将光刻胶涂层的表面暴露于高能辐射图案之后，光刻胶的部分被去除以呈现出下面的表面，使得其余表面受到保护。可以在露出的表面和其余的光刻胶上进行诸如蚀刻、沉积和离子植入等半导体处理。在进行ー种或多种半导体处理之后，在剥离操作中去除其余的光刻胶。线前端(FEOL)制造エ艺包括p和n MOSFET以及其它晶体管制造エ艺、DRAM存储电容器制造エ艺和闪存浮置栅极制造エ艺，FEOL制造エ艺会涉及多种光刻图案形成操作以及多种光刻胶剥离处理。在一些实施例中，光刻胶剥离处理可以为或者可以包括高剂量植入剥离(HDIS)或其它植入剥离处理。在离子植入期间，例如硼离子、ニ氟化硼离子、铟离子、镓离子、铊离子、磷离子、神离子、锑离子、铋离子、碳离子、氙离子、氩离子或锗离子等掺杂剂离子朝向エ件目标加速。离子植入到エ件的暴露区域中以及其余的光刻胶表面中。处理可以形成井区域(源扱/漏扱)、轻掺杂漏极(LDD)、晕植入区域和双扩散漏极(DDD)区域以及其它植入区域。离子植入 使光刻胶充满植入物种并且耗尽表面的氢气。光刻胶的外层或外壳形成可能比下面的整体(bulk)光刻胶层更致密的碳化层。这两个层具有不同的热膨胀率并且以不同的速率对剥离处理做出反应。外层和整体层之间的差别在端子(post)高剂量离子植入光刻胶中非常明显。在高剂量植入中，离子剂量可以大于I X IO15离子/Cm2，并且能量可以从IOKeV至大于lOOKeV。传统的HDIS处理采用氧气化学成分，其中ー价氧等离子体远离处理腔室而形成，然后被引导至エ件表面处。活性氧与光刻胶结合以形成气态副产物，用真空泵去除气态副产物。对于HDIS，需要额外的气体来去除植入的含有氧的掺杂剂。主要的植入剥离考虑包括剥离速率、残渣量以及露出的和下面的膜层的膜损耗。在植入和剥离之后，残渣通常可见于基片表面上。残渣是由于在高能植入过程中的本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种方法，包括：将其上面布置有光刻胶的基片提供给反应腔室；将所述基片暴露于由处理气体产生的等离子体以由此从所述基片上去除光刻胶，所述处理气体包括氮气和氢气并且具有约2%和16%之间的氢气浓度[H]。
【技术特征摘要】
...
【专利技术属性】
技术研发人员：罗伊·沙夫维，柯克·奥斯特洛夫斯基，大卫·张，朴俊，巴渝·特迪约斯沃尔，帕特里克·J·洛德，
申请(专利权)人：诺发系统公司，
类型：发明
国别省市：
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