多腔室真空系统确认中的多孔电介质、聚合物涂布基板和环氧化物的集成处理的制作方法_3

文档序号:8288004阅读:来源:国知局
气或氦气等离子体并将该等离子体输送至基板表面而进行该预释放工艺(pre-release process) ο较佳可在进行基板的微波处理且发生主要除气作用之后,才输送该等离子体。可在输送该等离子体时,同时使该腔室或该基板保持在除气温度。
[0051]将微波福射集成至除气腔室中可允许进行集成式硬化(integrated cure)。待完成该集成式硬化之后,该晶片可进行金属化前预清洁步骤和金属沉积步骤而无需使晶片暴露于空气中。集成式的硬化步骤可免除需要单机式硬化炉的需求且可进一步节省半导体制造成本。
[0052]内部测试显示出该等离子体处理可使该聚合物中的金属化前气体吸附作用钝化(inert pre-metallizat1n gas adsorpt1n)。在等离子体媳灭之后,会从该聚合物中释出气体。然而,气体脱附速率(desorpt1n rate)有一部分受到晶片温度的控制。若晶片充分冷却,气体将会困在该聚合物中并缓慢地脱附。此种“封孔作用(pore-sealing)”可能有助于降低聚合物膜在金属化前预清洁步骤期间的释气作用(outgassing)。
[0053]图3是根据另一个实施方式所示的基板处理方法300。方法300可与标准除气工艺或与上述除气工艺并用。同样地,方法300可与上述预释放等离子体处理中的要件步骤结合使用。
[0054]方法300可包括如步骤302中所示般将基板放置在处于除气温度下的热处理腔室中。若此实施方式与上述实施方式结合,则无需移动该基板。在较佳实施方式中,当方法300与方法200结合时,基板可保持位在同一个腔室内。虽然不是必要条件,但较佳实施方式是在完成方法200中的除气步骤之后,并入方法300的一或多个要件步骤。
[0055]方法300可进一步包括如步骤304中所示般使惰性气体流入该腔室。惰性气体可为除气工艺提供不反应性的氛围,有助于防止脱附气体与暴露表面之间交互作用,并且可进一步用来帮助去除所述脱附气体。在此步骤中流入腔室中的惰性气体可直接流入该腔室、通过相连的第二装置(例如经由远端等离子体装置)而间接流入该腔室或可通过上述方式的组合而流入该腔室。本发明实施方式中所使用的惰性气体可以是任何不反应且对除气工艺或进行金属化以前的工艺(pre-metallizat1n processes)无害的气体,例如稀有气体,如氩气或氦气。
[0056]方法300可包括产生包含惰性气体的等离子体,如步骤306所示。可在该腔室中形成该等离子体或可利用远端等离子体源输送该等离子体。如前述,用来产生等离子体的能量来源可能是任何可取得的能量来源。该等离子体可为感应耦合等离子体、电容耦合等离子体或微波等离子体。该等离子体可用于如上述般的预释放工艺且同时可制备用来进行封孔处理的表面。
[0057]方法300可进一步包括将该含有惰性气体的等离子体引导至基板的聚合物/环氧化物层,如步骤308所示。当该聚合物/环氧化物层处于有许多等离子体副产物从该层中释出的情况下,相信使用惰性气体等离子体进行处理可打开该聚合物/环氧化物层表面中的许多空间。已活化的惰性气体填满所述空间和早已存在的空间,并且在出现热能的情况下(例如来自微波辐射的热能或在除气温度下的环境热能),该活化的惰性气体会从该层中释出。
[0058]方法300可进一步包括去除该腔室中的含氧化合物,如步骤310所示。在等离子体处理期间,可能从聚合物/环氧化物层中释出化合物,例如CxOy化合物,这些化合物将累积在处理区域中。在冷却工艺中,这些化合物可能再次吸附。本发明实施方式可采用去除方法来去除腔室中的这些化合物,例如制造真空或使用惰性气流净化该腔室以去除腔室中的这些化合物。
[0059]若已使用预先惰性气体处理使该聚合物/环氧化物层进行预释放,去除该腔室内的含氧化合物的此步骤则较不重要。因此,若已先进行与该选用性的预释放工艺相关的等效步骤,该实施方式在步骤310中的部分则可能不能为本发明中所述的一或多个实施方式带来益处。
[0060]如步骤312中所示,方法300可进一步包括提高该处理腔室中的惰性气体压力。该惰性气体可以是在先前步骤中用来净化腔室的气体。该惰性气体可为任何前述可用的惰性气体(例如氩气或氦气)中的其中一者或组合物。该压力可升高到可使惰性气体至少部分填入该聚合物/环氧化物层表面中所形成或早已存在的孔洞的程度。当升高惰性气体的压力时,该基板应保持在除气温度下最为适当。此步骤可利用所属技术领域中已知的基板标准加热法,或文中所述的微波加热实施方式,或其他方式而实现。
[0061]如步骤314所示般,方法300可包括保持该惰性气体的压力且同时降低基板的温度。当该压力达到可用于聚合物/环氧化物层的期望压力大小时,可降低该温度以利用新捕获的惰性气体来封住孔洞。相信该惰性气体可取代在传送过程中进入孔洞中的气体并且不会在后续处理(例如,金属化前预清洁工艺)期间因释出气体而造成有害的影响。可通过使惰性气体流入腔室而降低温度。通过移除外来的热源,可使用恒定的惰性气体气流来维持该压力且同时降低基板的温度。期望使基板的温度降至低于该除气温度。此外,若该腔室的设计允许,可使用位在基板支座内或位在该腔室内的冷却设备来降低温度。
[0062]图4示意表示根据本发明一个实施方式的真空多腔室沉积工具400的平面图。真空多腔室沉积工具400包括多个处理腔室,所述处理腔室连接至主机且该主机包括两个传送腔室408和433。
[0063]真空多腔室沉积工具400包括前段环境402,该前段环境402可与负载锁定腔室404进行选择性连通。一或多个晶片盒(pod) 401与该前段环境402连接。所述一或多个晶片盒401是配置用来储存基板。工厂接口机器人403设置在该前段环境402中。工厂接口机器人403是配置用于在所述晶片盒401与负载锁定腔室404之间传送基板。
[0064]负载锁定腔室404在前段环境402与第一传送腔室组件410之间提供真空接口。第一传送腔室组件410的内部区域通常保持真空状态且提供中间区域,并可在该中间区域内将基板从一个腔室转运至另一个腔室和/或转运至负载锁定腔室。
[0065]在一个实施方式中,第一传送腔室组件410分为两部分。在本发明的一个实施方式中,第一传送腔室组件410包含传送腔室408和真空延伸腔室407。传送腔室408和真空延伸腔室407连接在一起且彼此间流体连通。在处理期间,第一传送腔室组件410的内部空间通常保持处于低压或真空状态。负载锁定腔室404可分别由狭缝阀405和狭缝阀406而连接至前段环境402和真空延伸腔室407。
[0066]在一个实施方式中,传送腔室408可为具有多个侧壁、一底部和一盖的多角形结构。所述多个侧壁可具有贯穿侧壁而形成的开口并配置成与处理腔室、真空延伸腔室和/或通道腔室(pass through chamber)连接。图4所示的传送腔室408具有方形或矩形造形且与处理腔室411、处理腔室413、通道腔室431和真空延伸腔室407连接。传送腔室408可分别经由狭缝阀416、狭缝阀418和狭缝阀417而与处理腔室411、处理腔室413和通道腔室431选择性地连接。
[0067]在一个实施方式中,在传送腔室408的底部上形成有机器人端口(robot port),中心机器人409可安装在传送腔室408中的机器人端口处。中心机器人409设置在传送腔室408的内部空间420中并配置成可在处理腔室411、处理腔室413、通道腔室431和负载锁定腔室404之间转运基板414或基板载体441。在一个实施方式中,中心机器人409可包含用来托住基板的两个叶片,每个叶片各自安装在独立控制的机械臂上且所述机械臂安装在同一个机器人底座上。在另一个实施方式中,中心机器人409可具有垂直移动所述叶片的能力。
[0068]真空延伸腔室407配置成可提供从真空系统通往第一传送腔室组件410的接口。在一个实施方式中,真空延伸腔室407包含底部、盖子和侧壁。在真空延伸腔室407的底部上可形成压力修改端口(pressure modificat1n port),且该压力修改端口配置成适于真空泵系统。所述侧壁上形成开孔,而使真空延伸腔室407与传送腔室408流体连通,并使真空延伸腔室407与负载锁定腔室404选择性地连通。
[0069]在一个实施方式中,真空延伸腔室407包含架(shelf,图中未示出),该架配置用于储放一或多个基板414。与传送腔室408直接或间接连接的处理腔室可将所述腔室的基板储放在该架上并使用中心机器人409传送所述基板。
[0070]真空多腔室沉积工具400可进一步包括第二传送腔室组件430,第二传送腔室组件430由通道腔室431而连接至第一传送腔室组件410。在一个实施方式中,通道腔室431类似于负载锁定腔室是配置用来提供两个处理环境之间的接口。在此例子中,通道腔室431提供位在第一传送腔室组件410与第二传送腔室组件430之间的真空接口。
[0071]在一个实施方式中,第二传送腔室组件430分为两个部分以使真空多腔室沉积工具400的占地面积减至最小。在本发明的一个实施方式中,第二传送腔室组件430包含传送腔室433和真空延伸腔室432,且传送腔室433与真空延伸腔室432彼此间流体连通。在处理期间,第二传送腔室组件430的内部空间通常保持处于低压或真空状态。通道腔室431可分别由狭缝阀417和狭缝阀438而与传送腔室408和真空
当前第3页1 2 3 4 
网友询问留言 已有0条留言
  • 还没有人留言评论。精彩留言会获得点赞!
1