用于从基片去除氟化聚合物的装置和方法

专利名称：用于从基片去除氟化聚合物的装置和方法
技术领域：
本发明总体上涉及基片制造技术，更具体地，涉及用于从基片 上去除氟化聚合物的装置及方法。
背景技术：
在基片(例如，半导体基片或如在平板显示器制造中使用的玻 璃才反)处理中，经常4吏用等离子。例如，作为基片处理的一部分， 基片被分为多个模片，或者矩形区域，其中每个会成为一个集成电 路。然后在一系列的步骤中处理基片，在这些步骤中材利^皮有选择 性地去除(蚀刻)和沉积。在几个纳米级别上控制晶体管门临界尺寸(CD)是最高优先的，因为对目标门长度的每个纳米的偏离可直 接影响这些器件的运行速度。然后，硬化的乳胶区域被有选择地去除，从而使得下层部分暴 露在外。然后，将基片置于等离子处理室中的基片支撑结构上，该 支撑结构包括单极或双极电极，称为卡盘或基架。然后，合适的蚀 刻剂气体流入该室中并且^皮激发以形成蚀刻该基片暴露区域的等 离子。在蚀刻处理过程中，在基片上形成聚合物副产物(例如，氟化 聚合物等)并非罕见。氟化聚合物通常包括先前暴露于蚀刻化学制 剂的光刻胶材料，或者在碳氟化合物蚀刻处理过程中沉积的聚合物 副产物。通常，氟化聚合物是具有CxHyFz化学方程式的物质，其中x、 z是大于O的整数，以及y是大于或等于0的整数(例如， CF4、 C2F6、 CH2F2、 C4F8、 C5F8等)。当因多种不同的蚀刻处理而导致接连不断的聚合物层沉积时， 通常强健和有粘性的有机粘结剂将最终变弱并且脱落或剥落，在运 输中经常会掉到另一个基片上。例如，基片通常经由充分干净的容 器(通常称为基片匣)成组地在等离子处理系统之间移动。当较高 位置的基片重新置于该容器中时，部分聚合物层会落到存在有模片 的较低的基片上，这潜在地影响了器件产量。去除聚合物的一般方法是利用湿化学处理。但是，尽管湿清洗 处理在去除光刻胶中是有效的，但其在去除侧壁聚合物时并非同样 有效。另一种常用的方法是在真空条件下(低于约1Torr压力范围) 使用02等离子。然而，尽管02等离子在去除光刻胶和侧壁聚合物 时均是有效的，但其通常也需要昂贵的等离子处理设备以保持真空 条件，以及由于为了去除该氟化聚合物必须建立单独的基片处理台而要井毛费时间。另 一个通常7>知的相对简单且4氐成本的氟化聚合物去除方法 可使用大气压(或高压)等离子射流(APPJ),该方法通常允许等 离子集中在基片的特定位置上，由此最小化对基片上^^莫片的潜在破 坏。APPJ设备通常将大量的惰性气体(例如，He，等)与少量的 反应性气体(例如，CF4、 H2、 02,等)在环形体积(例如，管筒、 柱体等)中相混合，该环形体积形成于rf-通电电极(沿该源的纵轴) 和接「i也电才及之间。然后，通过由气体的流入(influx )(气体流入 (influent))所产生的压力将所生成的等离子压迫出该环形体积(等 离子流出)的一端。可通过调节气体流入压力以及APPJ设备上排 出孔的形状和大小来控制该等离子流出的形状和大小。另外，APPJ可与反应性离子蚀刻(RIE)相结合，以去除聚合 物副产物。通常，RIE结合化学和离子处理以乂人基片去除材泮+。通 常，等离子中的离子通过撞击基片表面，以及破坏在该表面上原子 的化学键以使它们更易与该化学处理的分子反应，从而增强了化学 处理。当在环境压力条件下运行时，大气压等离子与低压等离子相 比是相对便宜的，因为低压等离子需要复杂的泵系统以在接近于真 空条件下运行。然而，APPJ设备还往往容易受到电弧放电的影响。电弧通常是一种高功率密度的短路，其具有微型爆炸效应。当 电弧发生在把材或室固定装置(fixture)表面上或其表面附近时， 会发生重大的破坏，例如局部熔化。等离子电弧通常由低等离子阻 抗产生，该等离子阻抗可导致稳、定增加的电流。如果阻抗足够4氐， 电流将会无限地增加U义受电源和阻抗限制)，从而产生短路，在 该短路中发生全部能量转移。这可能会对基片以及等离子室造成破 坏。为抑制电弧放电， 一般必须保持相对高的等离子阻抗。通常的 解决方法是可利用相对高流率的大体积的惰性气体来限制等离子 中的离子化比率。另一种解决方法可沿该通电电才及的纵轴^殳置带有 相同电位的狭槽，从而减小电弧放电的可能性。例如，在通常的大气压等离子配置中，rf功率在通电电4及和一 组接地电极之间产生放电，其使处理气体(例如02)离子化。但是， 随着等离子中带电物质(例如，离子等)的密度增加( 一般大于2% )， 在暴露的电极处产生破坏性电弧的可能性也增加。因此，大部分大 气压等离子处理一般还包括通常不带电的(惰性)气体，例如He， 其限制离子化。但是，在去除氟化聚合物副产物的应用中，大体积 (高流量)的惰性气体可能会使大气压等离子的使用在经济上是不 可行的。例如，仅从基片上5mm2表面区域大大去除聚合物可能需 要10 slm (标准升每分钟)以上的惰性气体。对于单个的典型的 300mm基片，这对应于超过100升惰性气体的消耗。除了获得大体积半导体级别的惰性气体的耗费外，在基片制造设备中存储如此大 体积的气体可能是行不通的。另外，因为设备成本，所以清洁和回 收惰性气体可能是经济上不可行的。现参考图1,示出大气压等离子射流设备的简化示意图，其中通电电极和接地电极均被配置在腔壁上。通常，惰性气体118 (例 如，He等)和处理气体116 (例如，CF4、 H2、 02，等)流入密去于 盒体114中以用于增压。这些气体转而通过气体流入115输入放电 室腔110，在该腔中利用RF功率源108激发等离子并在腔110的一 端从排出孑L 117产生等离子流出104，以清洁基片102。通常，排 出孔117的形状和直径会影响沿4黄向和Ml向轴的等离子流出104的 乂于应形状(例如，；横向上窄且纟从向上深、纟黄向上宽且纟从向上浅，等)。 但是，如前所述，可能需要大体积的惰性气体以阻止在通电电极106 到才妄;也电才及112之间产生电卩瓜105。现参考图2，示出大气压等离子射流设备的筒化示意图，其中 通电电极配置为中心棒，而一个或多个接地电极配置在腔的内表面 上。通常，如前所述，惰性气体118 (例如，He等)和处理气体116 (例如，CF4、 H2、 02等)流入到用于增压的密封盒体114中。这 些气体转而通过气体流入115输入放电室腔110,在该腔中利用RF 功率源108激发等离子并在腔110的一端从排出孔117产生等离子 流出104，以清洁基片102。通常，排出孔117的形状和直径会影 响沿横向和纵向轴的等离子流出104的相应形状(例如，横向上窄 并且纵向上深、横向上宽并且纵向上浅，等)。但是，如前所述， 可能需要大体积的惰性气体以阻止在通电电极106到接地电极112 之间产生电卩瓜105。综上所述，期望用于从基片去除氟化聚合物的装置和方法。发明内容在一个实施方式中，本发明涉及一种产生用于从基片去除氟化 聚合物的等离子的装置。该实施方式包括通电电极组件，其包括通 电电极、第一介电层以及第一金属丝网，该第一金属丝网设置于该 通电电才及和该第 一介电层之间。该实施方式还包括4妄地电极组件， 其相对该通电电才及组件设置，从而形成腔，在该腔中产生该等离子， 当该等离子存在于该腔中时，该第一介电层将该第一金属丝网与该 等离子屏蔽，该腔在一端具有出口，用于^是供该等离子以去除该氟 化聚合物。在一个实施方式中，本发明涉及一种产生用于从基片去除氟化聚合物的等离子的方法。该方法包括提供通电电4及组件，该通电电 极组件包括通电电极、第一介电层以及第一金属丝网，该第一金属 丝网设置于该通电电极和该第一介电层之间。该方法还包括提供接 i也电招j且4牛，其相只于该通电电才及组^H殳置，从而形成月空，在该月空中 产生等离子，当该等离子存在于该腔中时，该第一介电层将该第一 金属丝网与该等离子屏蔽开，该腔在一端具有出口，用于提供该等离子以去除该氟化聚合物。该方法进一步包括引入至少一种惰性气 体和至少一种处理气体到该月空中，以及利用该通电电才及对该月空施加rf场，以由该至少一种惰性气体和该至少一种处理气体产生该等离 子。在一个实施方式中，本发明涉及一种产生用于从基片去除氟化 聚合物的等离子的方法。该方法包括提供通电电极组件，该通电电 极组件包括通电电极、第一介电层以及第一金属丝网，该第一金属 丝网设置于该通电电极和该第 一介电层之间。该方法进一步包括提 供接地电极组件，其相对该通电电极组件设置，从而形成腔，在该 腔中产生等离子，当该等离子存在于该腔中时，该第一介电层将该 第一金属丝网与该等离子屏蔽开，该腔在一端具有出口，用于提供该等离子以去除该氟化聚合物。该方法还包括利用该通电电极对该月空施加rf场，以由至少一种惰性气体和该至少一种处理气体产生该 等离子。在以下本发明的详细"i兌明中，将结合附图对本发明的这些和其 它特征进4于更详细的描述。


在附图中本发明作为示例而不是限制来i兌明，相似的参考标号 表示类似的元件，其中图1示出了大气压等离子射流设备的简化示意图，其中各个通 电电4及和接地电才及均配置在腔壁上；图2示出了大气压等离子射流设备的简化示意图，其中通电电才及配置为中心纟奉，并且一个或多个4妄地电才及配置在腔壁上；图3示出了根据本发明一个实施方式的DWM-APPJ设备的简化示意图，其中通电电极和接地电极均配置在腔壁上；图4示出了根据本发明的一个实施方式的DWM-APPJ设备的 简4b示意图，其中通电电才及配置为中心才奉，并且一个或多个摘:;也电 极配置在腔内表面上；图5示出了根据本发明的一个实施方式，配置成产生大气压等 离子帘(plasma curtain )的DWM-APPJ设备的简化示意图；图6A示出了根据本发明的一个实施方式，配置成产生等离子 帘的DWM-APPJ设备组的简化示意图；图6B示出了才艮据本发明的一个实施方式，配置成产生等离子 帘的偏移(offset) DWM-APPJ设备组的简化示意图；图7示出了根据本发明的一个实施方式，连接到基片装载锁装 置的DWM-APPJ设备组的简化示意图；图8示出了才艮据本发明的一个实施方式，DWM-APPJ设备的 简化示意图，其中金属丝网介电套管组是可改变的；图9示出了根据本发明的一个实施方式，用于利用DWM-APPJ 设备从基片最佳地去除氟化聚合物的简化的方法。
具体实施方式
以下将才艮据附图所说明的一些优选的实施方式详细描述本发 明。在下面的描述中，阐述许多具体的细节以4是供对本发明实施方 式的彻底理解。然而，对于本领域4支术人员来i兌，显然，本发明可 不利用这些具体细节的某些或全部来实施。在有的情况下，7〉知的处理#:作和/或结构将不会详细描述，以免不必要地混淆本发明。虽然不希望局限于理^仑，发明人相信一种大气压力等离子射流设备可在相对低的(例如，小于约lslm)惰性气体流率来最小化电弧放电，并由此可从基片有效去除氟化聚合物，在该设备中，介电阻挡层和金属丝网设置于至少一个电极和等离子(DWM-APPJ)之间。通常，当过电压施加到电极间的方丈电间隙时，会产生电弧，乂人 而电子雪崩达到临界阶段，该阶段中极其迅速的雪崩电子流传播是 可能的。其结果是，形成微放电通道。但是，因为介电阻挡层也往 往作为电介体(通常是在其表面积累电荷的材冲牛)，所以孩史;改电通道传一番越过介电阻挡层进入表面力文电，其覆盖了比最初通道直径大 得多的区域。因为在介电表面的电荷堆积，在微放电区域的场将会在击穿(breakdown )后的几个納秒内瓦解，/人而全冬止在该位置的 电流。但是，这样的击穿往往也会导致等离子自身的瓦解。该金属 丝网以有利的方式阻止了这种瓦解。通常，电磁波(例如由rf发生器产生)不穿过类似金属丝网的、 导电表面内小于约一个波长的孔。通过改变该金属丝网的孔的直 径，可将产生的rf场削弱不同的量以及至不同的程度。据信，由具 有合适大小的孔径的金属丝网在该介电阻挡层的表面产生的次级 电场有助于在大大减小的惰性气体流率下保持等离子而不产生电 弧。由此，DWM-APPJ中，在电极和介电阻挡层之间增加至少一个 金属丝网，从而允许产生等离子射流，该等离子射流可以相对小的 惰性气体流率(小于约lslm)大大去除在特定基片位置的氟化聚合 物副产物。另外，与以前的APPJ配置不同，DWM-APPJ不需要沿 通电电极纵轴的狭槽。狭槽通常增加APPJ尺寸、复杂性以及成本。通常，rf的一个波长的公差采用在满意性能和不满意性能之间 的近似交叉点。但是，总的来说，金属丝网内的孔或表面变化通常 必须小于一个波长的一部分，从而避免造成不可接受的性能降低。 另外，金属丝网通常不接地，从而允许rf场穿入到等离子中。在一个实施方式中，介电阻挡层设置于单个的电极和等离子之 间。在一个实施方式中，介电阻挡层i殳置于所有的电极和等离子之 间。在一个实施方式中，介电阻挡层设置于通电电极和等离子之间。 在一个实施方式中，介电阻挡层设置于接地电极和等离子之间。在 一个实施方式中，金属丝网设于介电阻挡层和电极之间。在一个实 施方式中，金属丝网设于各个介电阻挡层和电冲及之间。在一个实施 方式中，金属丝网i殳于介电阻挡层和通电电极之间。在一个实施方 式中，金属丝网设于介电阻挡层和接地电极之间。在一个实施方式中，处理气体是H2。在一个实施方式中，处理气体是02。在一个 实施方式中，处理气体是CF4。在一个实施方式中，该金属丝网包括铜(Cu)。在一个实施方 式中，该金属丝网包^"不《秀钢。在一个实施方式中，该金属丝网包 括黄铜。在一个实施方式中，该金属丝网镀锌。在一个实施方式中， 该金属丝网是单丝。在一个实施方式中，该金属丝网具有矩形编织。 在一个实施方式中，该金属丝网具有六角形编织。在一个实施方式 中，该电介质包括聚酯薄膜(Mylar)。在一个实施方式中，该电介 质包4舌陶资。在一个实施方式中，该电介质包4舌聚四氟乙歸 (Teflon )。现参考图3，示出了#>据本发明的一个实施方式，DWM-APPJ i殳备的简化示意图，其中通电电极和接地电极均配置在腔壁上。另 夕卜，与通常使用的配置不同，设置于通电电极306和介电阻挡层305a 之间的金属丝网307a,以及设置于接地电极332和介电阻挡层305b 之间的金属丝网307b，可允i午以比通常所需的(例如，约10 slm 等)大大减小的惰性气体流率(小于约1 slm)保持等离子而不产 生电弧。通常，惰性气体318和处理气体316流入到用于增压的密 封盒体314中。这些气体转而通过气体流入315输送入放电室腔 310,在该腔内利用RF功率源308激发等离子，并在腔310的一端 从排出孔317产生等离子流出304，以清洁基片302。另外，尽管 在此实施方式中，各电极配置为带有金属丝网，但其它的实施方式 可仅在通电电极306或接地电极332上包括单个的金属丝网。在一 个实施方式中，直径331在约0.5mm至约6mm之间。该实施方式 的优点包括能够利用相对小的惰性气体流率(小于约1 slm)产生 大大去除氟化聚合物副产物的等离子射流，从而避免了获得大体积 的半导体级惰性气体的开销，或者也避免了购置昂贵的惰性气体回收设备。现参考图4,示出了根据本发明的一个实施方式的DWM-APPJ i殳备的简化示意图，其中通电电4及配置为中心4奉，并且一个或多个 接地电极配置在腔内表面上。另外，与现有技术不同，设置于通电 电极406和介电阻挡层405b之间的金属丝网407b，以及设置于接 地电才及432a-b和介电阻挡层405a之间的金属丝网407a，可允许以 比通常所需的流率(例如，约10slm，等)大大减小的惰性气体流 率(小于约1 slm)保持等离子而不产生电弧。如前所述，通常， 惰性气体418和处理气体416流入到用于增压的密封盒体414中。 这些气体转而通过气体流入415 1叙送入方丈电室腔410,在该腔内利 用RF功率源408激发等离子，并在腔410的一端从排出孔417产 生等离子流出404，以蚀刻或清洁基片402。在一个实施方式中， 直径431在约0.5mm至约6mm之间。该实施方式的优点包4舌能够 以相对小的惰性气体流率(小于约1 slm)产生大大去除氟化聚合 物副产物的等离子射流，从而避免了获得大体积的半导体级惰性气 体的开销，或者也避免了购置昂贵的惰性气体回收设备。例如，要利用DWM-APPJ设备去除氟化聚合物，在功率设定 为l-20WRF功率，频率为从约2MHz到约13.56MHz,并在具有约 100sccm至约500secm的02流量下，可能需要小于1 slm的He流 以防止产生电弧。这大大低于通常4吏用的APPJ i殳备的可比较操作 所需的约10slmHe。现参照图5，示出了^^艮据本发明的一个实施方式，配置成产生 大气压等离子帘的DWM-APPJ设备的简化示意图。通常，APPJ设 备较基片直径往往具有相对小的直径。为处理整个基片，所以通常 必须旋转APPJ设备本身或者基片，以确保等离子流出接触基片表 面的大部分，这是潜在地消耗时间的过程。但是，在创新的方式中， DWM-APPJ 504可配置为排出孔宽度506至少与基片502的直径 508 —样宽。所产生的等离子流出可形成同时接触基片502整个切片(slice)(平行于孔宽度506)的等离子帘，从而当基片插入等离 子处理台510 (例如，PVD、 CVD、蚀刻等)时，允"i午去除氟化聚 合物，而几乎不需要额外的处理时间，大大提高了制造产量。现参照图6A，示出了4艮据本发明的一个实施方式，配置成产 生等离子帘的DWM-APPJ设备组的简化示意图。如前所述，因为 APPJ i殳备较基片直径往往具有相对小的直径，通常旋转APPJ i殳备 本身或者基片，以确保等离子流出接触整个基片表面。但是，在创 新的方式中，DWM-APPJ设备組604可配置为总的排出孔宽度至少 与基片602的直径一样宽。这在多个方面都是有利的。可更容易控 制及调节到对应4交'J 、的DWM-APPJ i殳备604的專交d 、的气体流率组。 另外，不同的DWM-APPJ设备可根据位置(例如，相对于基片边 缘的基片中心，)、时间(相对于该处理的中段或末段的基片上起始 大气压等离子4妾触)、基片类型等，配置以不同的流率和/或比例。 如图5，所产生的等离子流出形成可同时4妄触基片602的整个切片 (平行于孔宽度606)的等离子帘，从而当基片插入等离子处理台 610 (例如，PVD、 CVD、蚀刻等)时，允许去除氟化聚合物，而 几乎不需要额外的处理时间，这大大提高了制造产量。现参照图6B,示出了才艮据本发明的一个实施方式，配置成产 生等离子帘的偏移DWM-APPJ i殳备组的简化示意图。如前所述， 因为APPJ设备较基片直径往往具有相对小的直径，所以通常旋转 APPJ设备本身或者基片，以确保等离子流出接触整个基片表面。 但是，在创新的方式中，偏移DWM-APPJ i殳备组612可配置为总 的排出孔宽度至少与基片602的直径一样宽。这在多个方面都是有 利的。如前所述，可更容易控制及调节到对应较小的DWM-APPJ 设备604的4交小的气体流率组。另外，不同的DWM-APPJ设备可4艮据位置(例如，相对于基 片边缘的基片中心)、时间(相对于该处理的中段或末段的基片上起始大气压等离子接触)、基片类型等，配置以不同的流率和/或比 例。此外，单独的等离子流出可彼此分开，这减少了潜在的交叉干扰，并潜在地增加了氟化聚合物去除效率。如图5,所产生的等离 子流出形成可同时接触基片602的整个切片的等离子帘，从而当基 片插入等离子处理台510 (例如，PVD、 CVD、蚀刻等)时，允许 去除氟化聚合物，而几乎不需要额外的处理时间，这大大提高了制 造产量。现参考图7,根据本发明的一个实施方式，示出了连接到基片 装载锁设备的DWM-APPJ设备的简化示意图。通常，对于等离子 处理系统，为了在接近真空条件运行而不必连续增压和抽空等离子 室，需要某些类型的压力转变机构，以将基片插入以及从环境压力 (该压力下基片可净皮输送)移除到接近真空(在该近真空中基片可 -故处理)。通常的压力转变4几构称为装载锁(load lock) 702。通常，必须:提供三个压力区环境压力区718 (包括基片输送 器708)、转变区716 (包括装载锁702)以及真空区714 (包括等 离子室706 )。一般通过基片输送器708将基片输送到等离子室706， 该输送器708通常将基片保持在环境压力惰性气体(例如，N2等) 中，以减小污染。 一旦通过对接端口 ( docking port) 709对接到装 载锁702,装载锁702也可利用环境压力下的惰性气体排气，以基 本上匹配在基片输送器708中的压力。当转变区716和环境区718之间的压力相等时，对接端口 709 打开，然后插入待处理基片602a,而先前已处理的基片602b^f皮移 走。然后对接端口 709被重新密封，并且在装载锁702中的惰性气 体通过泵704被抽出，以基本上匹配等离子室706中的真空条件。 一旦环境区716和真空区714之间的压力平tf，等离子室端口 707 打开，并且插入待处理基片602a。但是，在创新的方式中，DWM-APPJ设备712可配置为当其被 插入到装载锁702时从基片去除氟化聚合物，从而大大减少了所通 常需要以清洗基片的额外处理时间量。就是"^兌，如果没有 DWM-APPJ设备712，基片需要输送至专门的清洗台，然后，当处 理时，重新專IT送到等离子室706。另外，因为氟化聚合物当暴露于DWM-APPJ流出时通常是易 J浑发的，所以在前述的处理压力平4軒过程期间，任何产生的副产物 可通过泵704 ^皮安全地4由出局部锁(local lock) 702。该实施方式的有利之处还在于，它将清洗延緩至恰好在处理前的时间点，从而 将在其中基片污染可发生的窗口大大减小至在装载锁702和等离子室706间的几个英寸。现参考图8,示出了才艮据本发明的一个实施方式，DWM-APPJ 设备的简化示意图，其中金属丝网介电套管是可改变的。如前所述， 通过改变金属丝网孔的直径，rf场可削弱不同的量以及至不同的程 度。因此，允许多个金属丝网介电套管805a和805b每个具有不同 金属丝网孔直径，可允许为特定配置或制法(recipe)而优化该 DWM-APPJ设备。就是说，各个金属丝网介电套管805a和805b 可i殳置在DWM-APPJ中合适电极和等离子之间，以最小化电弧放 电。在一个实施方式中，805a和805b对于任—可《合定的配置具有相 同的孔直径。在一个实施方式中，805a和805b对于任Y可给定的配 置具有不同的孔直径。在一个实施方式中，金属丝网层夹在介电层之间。在一个实施 方式中，金属丝网层利用粘结剂粘结(例如硅粘结剂)到介电层。 在一个实施方式中，金属丝网层利用压力(沿横轴)固定到介电层。 在一个实施方式中，金属丝网层利用摩纟察力(沿纵轴)固定到介电 层。在一个实施方式中，金属丝网介电套管利用压力(沿4黄轴)固定到电极。在一个实施方式中，金属丝网介电套管利用摩4察力(沿 纵轴)固定到介电层。例如，对于纟会定配置(例如，处理气体流率、处理气体类型、rf功率，等)，减小惰性气体流率通常会增加电弧放电的可能性。 但是，插入各具有较小孔直径的金属丝网套管组可在较低的惰性气 体流率保持等离子而不产生电弧。另外，也可使用不同的金属丝网 材泮十(例如，复合金属、铀等)，并且不必重新设计该DWM-APPJ 设备本身。现参考图9，示出了才艮据本发明的一个实施方式，用于利用 DWM-APPJ设备最佳地去除氟化聚合物的简化的方法。开始，在 902， 4是供电极组件，其包括通电电极、金属丝网和介电层。在一 个实施方式中，金属丝网可包括铜、不4秀钢、黄铜和镀锌金属中的 一种。在一个实施方式中，介电层可包括二氧化硅、氮化硅、聚酯 薄膜、陶瓷或聚四氟乙烯中的一种。接下来，在904，接地电极组 件相对该通电电才及组件i殳置，乂人而形成腔，在该腔内产生等离子。 在一个实施方式中，该腔可以是环形体积。在一个实施方式中，该 通电电极是配置在该腔内的纵向探针。接下来，在906，利用通电 电极对该腔施加rf场，以由至少一种惰性气体和至少一种处理气体 产生等离子。本发明在多个方面显著区别于现有技术。例如，本发明将APPJ (DWM-APPJ)与至少一个介电阻挡层和至少一个金属丝网结合， 从而利用相对小的惰性气体流率(小于约1 slm)产生大大去除氟 化聚合物副产物的等离子射流。另外，与一般且更复杂的APPJ设 备配置不同，本发明不通过^f吏用狭槽、高流速、和/或氧化铝盖来减 少电弧放电。并且，本发明不要求任何专门的和/或装置以保持真空， 不物理上接触基片从而使破坏性刮擦的可能性最小，并且因该最低 的装备要求而相对容易i也集成入现有的处理。尽管本发明已根据多个优选的实施方式进行了描述，但是存在 有落入本发明范围内的变化、置换和等同方式。例如，尽管本发明结合Lam Research等离子处理系统(例如，ExelanTM、 ExelanTMHP、 ExelanTMHPT、 2300TM、 Versys Star等)进行描述，但也可使用 其它的等离子处理系统。本发明也可用于多种直径的基片(例如， 200mm、 300mm、 LCD,等)。另外，这里所使用的用语"组"包 :括一个或多个该组中的指定元件。例如，"X"组指一个或多个"X"。本发明的优点包括以相对低(小于约1 slm)的惰性气体流率 从基片去除氟化聚合物，并具有最低限度的电弧放电。其它的优点 包括能够容易地将DWM-APPJ清洗设备集成入现场(in-situ )湿清 洗处理，以及优化了基片制造处理。虽然已经披露了示例性的实施方式和最佳模式，但可在由所附 权利要求限定的本发明的主题和精神内，对已披露的实施方式进行 ^修改和变化。
权利要求
1. 一种产生用于从基片去除氟化聚合物的等离子的装置，包括通电电极组件，包括通电电极，第一介电层，以及第一金属丝网，其设置于所述通电电极和所述第一介电层之间；以及接地电极组件，其相对所述通电电极组件设置，从而形成腔，在该腔中产生所述等离子，当所述等离子存在于所述腔中时，所述第一金属丝网通过所述第一介电层与所述等离子屏蔽，所述腔在一端具有出口，用于提供所述等离子以去除所述氟化聚合物。
2. 根据权利要求1所述的装置，其中所述接地电极组件包括接地电极，第二介电层，当所述等离子存在于所述腔中时，该第二 介电层i殳置于所述接地电才及和所述等离子之间。
3. 根据权利要求2所述的装置，其中所述接地电极组件进一步包 括第二金属丝网，所述第二金属丝网设置于所述接地电极和所 述第二介电层之间，其中，当所述等离子存在于所述腔中时， 所述第二金属丝网通过所述第二介电层与所述等离子屏蔽。
4. 根据权利要求3所述的装置，其中所述腔为环形体积。
5. 根据权利要求4所述的装置，其中所述通电电极为配置于所述 腔中的纵向探针。
6. 根据权利要求5所述的装置，其中所述腔包括沿横轴的腔直 径，其中所述腔直径至少与基片直径一样大。
7. 根据权利要求3所述的装置，其中所述第一介电层和所述第二 介电层是二氧化硅、氮化硅、聚酯薄膜、陶瓷和聚四氟乙烯中 的一种。
8. 根据权利要求3所述的装置，其中所述第一金属丝网和所述第 二金属丝网是铜、不4秀钢、黄铜和镀锌金属中的一种。
9. 根据权利要求3所述的装置，其中所述第一金属丝网和所述第 二金属丝网#1配置成单丝、矩形编织和六边形编织中的 一种。
10. —种产生用于从基片去除氟化聚合物的等离子的方法，包括提供通电电极组件，所述通电电极组件包括 通电电极， 第一介电层，以及第一金属丝网，其设置于所述通电电才及和所述第一介 电层之间；提供接地电极组件，其相对所述通电电极组件设置，从 而形成腔，在该腔中产生所述等离子，当所述等离子存在于所 述月空中时，所述第 一金属丝网通过所述第 一介电层与所述等离 子屏蔽，所述腔在一端具有出口，用于提供所述等离子以去除 所迷氟化聚合物；引入至少一种惰性气体和至少一种处理气体到所迷月空中；以及利用所述通电电极对所述腔施加rf场，以从所述至少一 种惰性气体和所述至少一种处理气体产生所述等离子。
11. 根据权利要求10所述的方法，其中所述接地电极组件包括接地电极，第二介电层，当所述等离子存在于所述腔中时，该第二 介电层设置于所述接地电极和所述等离子之间。
12. 根据权利要求11所述的方法，其中所述接地电极组件进一步 包括第二金属丝网，所述第二金属丝网设置于所述接地电极和 所述第二介电层之间，其中，当所述等离子存在于所述腔中时， 所述第二金属丝网通过所述第二介电层与所述等离子屏蔽。
13. 根据权利要求12所述的方法，其中所述腔为环形体积。
14. 根据权利要求13所述的方法，其中所述通电电极为配置于所 述腔中的纵向探针。
15. 根据权利要求14所述的方法，其中所述腔包括沿横轴的腔直 径，其中所述腔直径至少与基片直径一样大。
16. 才艮据权利要求15所述的方法，其中所述第一介电层和所述第 二介电层是二氧化硅、氮化硅、聚酯薄膜、陶瓷和聚四氟乙烯 中的一种。
17. 根据权利要求16所述的方法，其中所述第一金属丝网和所述 第二金属丝网是铜、不4秀钢、黄铜和镀锌金属中的一种。
18. 4艮据4又利要求17所述的方法，其中所述第一金属丝网和所述 第二金属丝网^皮配置成单丝、矩形编织和六边形编织中的一种。
19. 一种产生用于从基片去除氟化聚合物的等离子的方法，包括才是供通电电4及组件，所述通电电才及组件包4舌 通电电才及， 第一介电层，以及第一金属丝网，其i殳置于所述通电电一及和所述第一介 电层之间；提供接地电极组件，其相对所述通电电极组件设置，从 而形成腔，在该腔中产生等离子，当所述等离子存在于所述腔 中时，所述第一金属丝网通过所述第一介电层与所述等离子屏 蔽，所述腔在一端具有出口，用于提供所述等离子以去除所述 氟化聚合物；以及利用所述通电电才及对所述腔施力卩rf场，以乂人至少一种惰 性气体和所述至少一种处理气体产生所述等离子。
20. 才艮据权利要求19所述的方法，其中所述接地电极组件包括接地电极，第二介电层，当所述等离子存在于所述腔中时，该第二 介电层设置于所述接地电极和所述等离子之间。
21. 根据权利要求20所述的方法，其中所述接地电极组件进一步 包括第二金属丝网，所述第二金属丝网设置于所述接地电极和 所述第二介电层之间，其中，当所述等离子存在于所述腔中时， 所述第二金属丝网通过所述第二介电层与所述等离子屏蔽。
22. 才艮才居4又利要求21所述的方法，其中所述月空为环形体积。
23. 才艮据4又利要求22所述的方法，其中所述通电电极为配置于所 述腔中的纵向探针。
24. 根据权利要求23所述的方法，其中所述腔包括沿横轴的腔直 径，其中所述腔直径至少与基片直径一样大。
25. 根据权利要求24所述的方法，其中所述第一介电层和所述第 二介电层是二氧化硅、氮化硅、聚酯薄膜、陶瓷和聚四氟乙烯 中的一种。
26. 根据权利要求25所述的方法，其中所述第一金属丝网和所述 第二金属丝网是铜、不锈钢、黄铜和镀锌金属中的一种。
27. 才艮据权利要求26所述的方法，其中所述第一金属丝网和所述 第二金属丝网#皮配置成单丝、矩形编织和六边形编织中的一 种。
全文摘要
披露了一种产生用于从基片去除氟化聚合物的等离子的装置。该实施方式包括通电电极组件，其包括通电电极、第一介电层、以及第一金属丝网，该第一金属丝网设置于该通电电极和该第一介电层之间。该实施方式还包括接地电极组件，其相对该通电电极组件设置，从而形成腔，在该腔中产生该等离子，当该等离子存在于该腔中时，该第一金属丝网通过该第一介电层与该等离子屏蔽，该腔在一端具有出口，用于提供该等离子以去除该氟化聚合物。
文档编号H01L21/302GK101273429SQ200680035702
公开日2008年9月24日 申请日期2006年9月15日 优先权日2005年9月27日
发明者安德拉斯·库蒂, 安德鲁·D·贝利三世, 约翰·博伊德, 衡石·亚历山大·尹 申请人:朗姆研究公司