专利名称：下游等离子体处理设备和方法
技术领域：
本发明涉及半导体制造设备，具体地说，涉及一种利用等离子体从基底上除去光致抗蚀剂的下游等离子体处理设备和方法。
背景技术：
通常，光刻工艺是一种半导体制造工艺，包括在基底上涂敷光致抗蚀剂，选择性地曝光该光致抗蚀剂，对曝光的光致抗蚀剂进行显影以形成光致抗蚀剂图案，蚀刻未被光致抗蚀剂图案覆盖的基底部分，以及进行灰化过程以剥离在蚀刻过程中用作掩模的光致抗蚀剂图案。
灰化过程是这样一个过程，其能有效地除去由于光致抗蚀剂图案与蚀刻过程中所使用的蚀刻气体之间的反应而硬化的光致抗蚀剂。在灰化过程中，广泛地使用着单晶片类型的电容耦合等离子体(CCP)设备、电感耦合等离子体(ICP)设备、以及利用了批次类型圆形隧道电极的等离子体设备。这样的等离子体处理设备具有与处理腔连接的射频(RF)电极。当向RF电极供给频率大约为13.56MHz的RF功率时，会产生例如O2或CF4等处理气体的基团。也就是说，通过等离子体在处理腔内部直接产生处理气体的基团，并且该基团被用来从基底上除去光致抗蚀剂和聚合物残留物。但是，在这种情况下，相对较强的等离子体会由于离子轰击而导致基底和处理腔的损坏。这种损坏的一个典型例子是，当制造具有铜(Cu)形成的导电层并且使用低介电常数的绝缘层作为中间层绝缘层的半导体器件的时候，绝缘层的介电常数会增加。如果由于等离子体损坏而导致绝缘层的介电常数增加，则RC延迟增加，因此降低了半导体器件的性能。
近来，已经研发了利用远程等离子体的工艺。为了防止由于在处理腔内部直接产生等离子体而导致半导体基底的损坏，利用远程等离子体的所述工艺从基团发生器(也就是远程等离子体源)提前产生处理气体的基团，然后将处理气体的基团注入到处理腔内，所述基团发生器设置成与处理腔相距预定的距离。但是，在这种远程等离子体设备中，当通过向下流动在所述腔内产生等离子体的时候，电绝缘的夹盘在等离子体内产生浮动电势(Vf)。小于等离子体电势(Vp)的浮动电势(Vf)对夹盘周围的等离子体内存在的电子具有排斥力，但是对注入到基底内的离子具有吸引力，从而将这些离子吸引至夹盘。因此，离子能量增加，且基底受到的损坏相对增加。所以，由于夹盘与等离子体之间的电势差(Vp-Vf)，基底受到离子轰击而损坏。
发明内容
本发明提供一种下游等离子体处理设备，它能够防止晶片由于离子轰击而受到损坏。
本发明还提供一种下游等离子体处理设备，它能通过将夹盘电接地而使得由于离子轰击所导致的基底损坏最小化，该离子轰击是由夹盘与等离子体之间的电势差引起的。
本发明的实施方案提供一种下游等离子体处理设备，其包括远程等离子体源，用于为基底处理产生等离子体；处理腔，来自远程等离子体源的等离子体被供给至该处理腔；以及与夹盘连接的接地线。
在另一些实施方案中，夹盘是加热器夹盘，用于将基底加热至高温，而且，夹盘由具有高导热率的导体形成。
本发明的又一些实施方案提供下游等离子体处理方法，其包括从夹盘将电荷放电，从而减少注入到夹盘上的基底中的等离子体内的离子能量。
本发明的再一些实施方案提供下游等离子体处理方法，其包括将基底加载到处理腔的夹盘上；从远程等离子体源产生等离子体；向处理腔供给等离子体；以及在这样一个情况下在基底上进行等离子体处理，该情况是指让夹盘中存在的电荷放电从而减少注入到夹盘上的基底中的等离子体内存在的离子能量。
在其他实施方案中，通过与夹盘连接的接地线来实现电荷放电。
在另一些实施方案中，夹盘是加热器夹盘，用于将基底加热至高温。
附图用于进一步理解本发明，并构成本申请的一部分，附图显示了本发明的实施方案，它们与说明书一起用于解释本发明的原理。附图中图1是本发明优选实施方案的下游等离子体处理设备的视图；图2是本发明优选实施方案的下游等离子体处理方法的流程图。
具体实施例方式
下面，参照附图详细说明本发明的下游等离子体处理设备。
本发明可以采用多种不同的方式来实施，而不限于此处所提出的实施方案；确切地说，提供这些实施方案是为了使本发明的公开更全面和完整，并将本发明的理念完全传达给本领域的技术人员。本发明还可以包括此处没有描述的各种部件。在整个说明书中，相同的附图标记表示相同的元件。
图1是本发明优选实施方案的下游等离子体处理设备的视图，图2是本发明优选实施方案的下游等离子体处理方法的流程图。
参照图1和图2，本发明的下游等离子体处理设备100是一种半导体处理设备，它利用远程等离子体源170所产生的等离子体(基团)在半导体基底的表面上进行灰化过程。
下游等离子体处理设备100具有处理腔110以提供密封气氛。加热器夹盘120设置在处理腔110内，以在门被打开时支撑由机械手输送的晶片W的底面。加热器夹盘与处理腔电绝缘。加热器的加热线圈124设置在加热器夹盘120内，以保持适当的温度，从而使得光致抗蚀剂能从基底上除去。尽管没有显示，加热器夹盘120可以包括具有升降杆、升降机和气缸的升降组件。上下驱动升降杆以加载或者卸载基底，并且竖直驱动升降机以驱动升降杆。气缸产生升降机的竖直动力。优选的是，加热器夹盘120的主体122可以由具有良好导热率的铝形成。
接地线130连接至加热器夹盘120。当在灰化过程中产生了相对于等离子体的电势差的时候，通过接地线130将加热器夹盘120中存在的电荷放电。因此，能减小电势差。加热器夹盘120的电接地可使得由于注入到基底中的等离子体内存在的离子能量而导致的基底损坏最小化。
在处理腔110的底部，形成与真空泵(未显示)连接的真空抽吸口116。利用真空抽吸口116，将处理腔110抽成真空。
在处理腔110的上部，设置与远程等离子体源170连接的上部腔140。上部腔140呈放射状，其中其上部窄而下部宽。在上部腔140的上部和下部处分别设置入口142和气体分配板(GDP)144。经由入口142从远程等离子体源170供给等离子体(活化的反应气体)。气体分配板144是通过让铝材料表面氧化而形成的，并具有围绕着中心圈的圆周按照规则间隔形成的多个注入孔146，以均匀供给等离子体。
下面参照图1和图2说明本发明的等离子体处理方法。首先，将基底加载到处理腔的夹盘上(S12)。经由上部腔140的入口142将远程等离子体源170所产生的等离子体引入到处理腔110内，然后使其经由气体分配板144的注入孔146均匀地向下流动至基底(S14，S16)。随后，在基底上进行灰化过程(S18)。
当由于所述向下流动行为而在处理腔内形成等离子体状态的时候，上面安置着基底的加热器夹盘在等离子体内产生浮动电势(Vf)。这个浮动电势对加热器夹盘周围的等离子内存在的电子提供排斥力，但是对离子提供吸引力，使得这些离子被吸引至夹盘。因此，这是使得注入到基底内的离子能量增大的主要因素。但是，根据本发明，加热器夹盘通过接地线而电接地，因此可以减小电势差(Vf-Vp)。由于接地而引起的电势差减小使得注入到基底内的离子能量降低，因此减小了基底受到的损坏。
如上所述，本发明的半导体灰化设备能通过让加热器夹盘电接地而明显减小基底受到的损坏。
本领域的技术人员能够理解，可以在本发明中作出各种改进和改变。因此，本发明理应覆盖落入到所附权利要求及其等同物的范围内的改进和改变。
权利要求
1.一种下游等离子体处理设备，包括远程等离子体源，用于为基底处理产生等离子体；处理腔，其包括用于安置所述基底的夹盘，来自所述远程等离子体源的等离子体被供给至该处理腔；以及与夹盘连接的接地线，用于使残留在所述夹盘中的电荷放电。
2.如权利要求1所述的下游等离子体处理设备，其中，所述夹盘是加热器夹盘，用于将所述基底加热至高温。
3.如权利要求1所述的下游等离子体处理设备，其中，所述夹盘由具有高导热率的导体形成。
4.一种下游等离子体处理方法，包括将基底加载到处理腔的夹盘上；从远程等离子体源产生等离子体；向所述处理腔供给等离子体；以及在这样一个情况下在所述基底上进行等离子体处理，该情况是指让所述夹盘中存在的电荷放电从而减少注入到所述夹盘上的基底中的等离子体内存在的离子能量。
5.如权利要求4所述的下游等离子体处理方法，其中，通过与所述夹盘连接的接地线来实现电荷放电。
6.如权利要求4所述的下游等离子体处理方法，其中，所述夹盘是加热器夹盘，用于将所述基底加热至高温。
全文摘要
一种利用等离子体从基底上除去光致抗蚀剂的下游等离子体处理设备和方法。在该下游等离子体处理设备中，通过与接地线连接而使得夹盘电接地。因此，在操作过程中，可以使得由于等离子体内的离子轰击而导致的基底损坏最小化，该离子轰击是由夹盘与等离子体之间的电势差引起的。
文档编号H01L21/027GK1862393SQ20061007623
公开日2006年11月15日 申请日期2006年4月19日 优先权日2005年5月10日
发明者徐禾臻 申请人:Psk有限公司