处理基材的设备和方法

专利名称：处理基材的设备和方法
技术领域：
本发明涉及基材处理设备和方法。更具体地说，本发明涉及使用等 离子体的基材处理设备和方法。
背景技术：
半导体制造中需要使用光致抗蚀剂的平版印刷方法。光致抗蚀剂由 对光敏感的有机高分子构成或由感光剂和高分子的混合物构成。在曝光 和溶解后，在基材上形成的带图案的光致抗蚀剂用于将图案转录到基材 上，同时蚀刻基材或在基材上形成的各层。这种高分子被称作光致抗蚀 剂，使用光源在基材上形成微图案的方法被称作平版印刷方法。在半导体制造方法中，借助于灰化，从基材除去用于形成线或各种 微电路图案(例如，空间图案)或在离子注入中用作掩模的光致抗蚀剂。在离子注入过程中使用于防止离子注入进基材上所需区域之外部分 中的光致抗蚀剂硬化。因此，难于除去光致抗蚀剂。在光致抗蚀剂没有 被完全除去的情况下，由于硬化的光致抗蚀剂表现出导电性，因此在基 材上形成的电路配线之间可能发生电气短路。发明内容本发明的示例性实施例涉及一种用于除去基材上的光致抗蚀剂的基材处理设备。在示例性实施例中，所述基材处理设备可以包括支撑部， 用于支撑所述基材，使得所述基材的图案表面面向上方；干式处理部，
用于将等离子体供应到所述基材上，以初次除去所述基材上的光致抗蚀 剂；以及湿式处理部，用于将化学品供应到所述基材上，以第二次除去 所述基材上的光致抗蚀剂。本发明的示例性实施例涉及一种基材处理方法。在示例性实施例中， 所述基材处理方法可以包括装载基材，使得所述基材的图案表面面向 上方；借助于等离子体供应单元产生等离子体，以初次除去所述基材上 的光致抗蚀剂；以及将化学品供应到所述基材上，以第二次除去所述基 材上的光致抗蚀剂。


图1示出本发明第一实施例的基材处理设备。图2示出本发明第一实施例的等离子体供应单元。图3示出与射频电源连接的本发明第一实施例的第一电极。图4和图5分别示出本发明的在扩散板中形成的扩散孔的形状。图6A 图6D示出本发明第一实施例的基材处理设备的操作状态。图7示出本发明第一实施例的基材处理方法的流程图。图8示出本发明第二实施例的基材处理方法的流程图。图9示出本发明第三实施例的基材处理方法的流程图。图IO示出本发明第二实施例的等离子体供应单元。图11示出与电源连接的本发明第二实施例的第一电极和第二电极。图12示出本发明第二实施例的基材处理设备的操作状态。图13A和图13B示出本发明第三实施例的等离子体供应单元的操作 状态。图14示出本发明第四实施例的等离子体供应单元的操作状态。
具体实施方式
下面参考显示本发明优选实施例的附图，将更完整地描述本发明。然而，可以以许多不同的形式体现本发明，并且不应当认为本发明限制 于在此描述的实施例。相反，提供这些实施例将使本发明内容清楚、完 整，并向本领域技术人员充分表达本发明的范围。相同的附图标记始终 表示相同的元件。尽管下面以晶片W作为基材的一个例子进行说明，但本发明不限于 这里的说明。图1示出本发明第一实施例的基材处理设备1。基材处理设备1包括支撑部IO、干式处理部20、湿式处理部30、干燥部40和容器50。支撑部IO用于支撑晶片W，使得晶片W的图案表面面向上方。支 撑部10包括托盘12和与托盘12底部连接的支撑轴14。托盘12大致呈圆盘形状。晶片W装载在托盘12上，并排叠放。在 托盘12的顶面上设有多个夹持销12a和多个支撑销12b。夹持销12a设 置在托盘12的边缘，支撑所装载的晶片W的侧部，支撑销12b设置在 夹持销12a里面，支撑所装载的晶片W的底部。支撑轴14与托盘12的底部连接，支撑托盘12。支撑轴14借助于 第一驱动器16旋转，下面将说明。第一驱动器16的一侧与支撑轴14的底部连接。如上所述，第一驱 动器16使用电机等使支撑轴14旋转。托盘12和晶片W借助于支撑轴 14而旋转。晶片W的旋转使等离子体和化学品被均匀地供应到晶片W 的整个表面上。后面将说明等离子体和化学品。当晶片W被装载到托盘12上/或从其上卸载或有这种处理需要时， 第一驱动器16可以使托盘12升降。传送臂17的一端与第一驱动器16的另一侧连接。传送臂17呈L 形，其另一端与第二驱动器18连接。驱动器18允许传送臂17向左或向 右移动。当传送臂17向左或向右移动时，托盘12上的晶片W也向左或 向右移动。由于晶片W可以相对于固定的等离子体供应单元200移动， 因而可以使用小尺寸等离子体供应单元200以扫描方法进行处理。后面 将详细说明。
干式处理部20置于支撑部IO—侧，使用等离子体处理晶片W。干式处理部20包括第一移动臂22和第二移动臂26，它们用于移动等离子 体供应单元200。后面将详细说明等离子体供应单元200。第一移动臂22 —端与等离子体供应单元200的顶部连接。 第一移动臂22呈^形，其另一端与第一移动部24连接。第一移动部24 使第一移动臂22向左或向右移动。当第一移动臂22向左或向右移动时， 等离子体供应单元200也向左或向右移动。由于等离子体供应单元200 可以相对于置于固定部的晶片W移动，因而可以使用小尺寸等离子体供 应单元200以扫描方法处理晶片W。后面将详细说明。第二移动臂26的一端与第一移动部24的底部连接，另一端与第二 移动部28连接。移动部28可以使第二移动臂26升降和旋转。因此，等 离子体供应单元200可以运行到所装载的晶片W顶部，并且由于第二移 动臂26的升降，可以控制第一电极260和第二电极270之间的距离。源气体管线29与第二移动部28底部连接，通过第二移动部28、第 二移动臂26、第一移动部24和第一移动臂22内部将源气体供应至等离 子体供应单元200。借助于源气体阀29a打开或关闭源气体管线29。湿式处理部30置于支撑部10另一侧，使用化学品处理晶片W。湿 式处理部30包括化学品喷嘴32和化学品喷嘴移动臂34。化学品喷嘴32用于将化学品喷射到托盘12上的晶片W的中央。化 学品喷嘴32从与地面平行的化学品喷嘴移动臂34的顶部延伸，并在尖 端朝晶片W的中央向下倾斜。化学品喷嘴移动臂34与地面水平，其顶部与化学品喷嘴32连接， 其底部与化学品喷嘴移动部36连接。化学品喷嘴移动部36可以使化学 品喷嘴移动臂34升降或旋转。化学品管线38与化学品喷嘴移动部36的底部连接，通过化学品喷 嘴移动部36和化学品喷嘴移动臂34内部将化学品供应到化学品喷嘴32。 所供应的化学品通过化学品喷嘴32喷射在晶片W上。借助于安装在化 学品管线38上的阀38a打开或关闭化学品管线38。干燥部40置于支撑部IO另一侧，使用干燥气体干燥晶片W。干燥 部40包括干燥喷嘴42和干燥喷嘴移动臂44。干燥喷嘴42用于将干燥气体喷射到托盘12上的晶片W的中央。干 燥喷嘴42从与地面平行的干燥喷嘴移动臂44的顶部延伸，并在尖端朝 晶片W的中央向下倾斜。干燥喷嘴移动臂44与地面水平，其顶部与干燥喷嘴42连接，其底 部与干燥喷嘴移动部46连接。干燥喷嘴移动部46可以使干燥喷嘴移动 臂44升降或旋转。干燥气体管线48与干燥喷嘴移动部46的底部连接，通过干燥喷嘴 移动部46和干燥喷嘴移动臂44内部将干燥气体供应到干燥喷嘴42。所 供应的干燥气体通过干燥喷嘴42喷射在晶片W上。借助于安装在干燥 气体管线48上的阀48a打开或关闭干燥气体管线48。容器50安装在支撑轴14上，围绕托盘12。由于托盘12的旋转， 晶片W上的化学品在处理中会分散。容器50用于防止化学品在晶片W 上分散。容器50包括与地面平行延伸的部分、相对于顶部垂直延伸的部 分和从顶部向上倾斜延伸的部分。向上延伸部分高于托盘12上的晶片 W。从晶片W分散的化学品通过向上延伸部分的内壁向下流动。图2示出本发明第一实施例的等离子体供应单元200。等离子体供 应单元200包括壳体220、容纳在壳体220内部的第一电极260和安装在 托盘12上的第二电极270。壳体220包括面向托盘12的上壁和大致上垂直于上壁向下延伸的侧 壁。壳体220的宽度接近等于晶片W的直径，其长度接近等于第一电极 260的长度。因此，壳体220呈长方体形状，其底部形成有开口。壳体 220内部限定空间。多个第一电极260容纳在壳体220的开口上。扩散板 240置于第一电极260上方限定的空间中，将源气体扩散到第一电极260。 壳体220内部的空间借助于扩散板240划分成上缓冲区223和下缓冲区 224。第一电极260置于壳体220的开口处，具有相同高度。如上所述， 第一电极260和第二电极270 —起用于在所装载的晶片W上方产生等离 子体。从通过源气体管线29供应的源气体产生等离子体，并用于处理晶 片W。如图2所示，第一电极260和晶片W并排设置，并彼此分开。在第 一电极260之间形成有通道265。通过扩散板240从上缓冲区223扩散到 下缓冲区224的源气体经通道265喷射到所装载的晶片W上。图3示出与射频电源连接的本发明第一实施例的第一电极260。每 个第一电极260在第一方向I上呈长棒形状。第一电极260在第二方向 II上并列且彼此分开。第一电极260包括金属电极262和围绕着金属电极262设置的介电 体264。在用介电材料绝缘之后，两个电极262和264之一与电源连接， 以得到即使在大气压下也稳定的等离子体。为此，介电体264围绕金属 电极262。介电体264用于保护金属电极262免受在产生等离子体时所形 成的电弧造成的损害。介电体264由石英或陶瓷构成。在这一实施例中，金属电极262的长度大致等于或大于晶片W的直 径。此外，金属电极262具有圆形截面，但可以具有多边形截面，例如 三角形或四边形截面。第一电极260布置成排，13.56 MHz的射频电源(RF) 250与金属电 极262并联连接。因此，尽管一个第一电极260短路，但是正常电压也 可以施加到其他电极上。此外，仅有短路的第一电极262可以被替换。 尽管在这一实施例中使用射频电源，但是可以使用中频电源(MF)。接地的第二电极270安装在托盘120上。第二电极270与第一电极 260 —起在所装载的晶片W上方产生等离子体。第二电极270埋在托盘 120中，防止接触等离子体造成的损坏。源气体通过源气体管线29供应到第一电极260顶部。源气体管线 29与在壳体220上部形成的供应孔222连接。源气体管线29内部的源气 体通过供应孔222供应到上缓冲区223。根据所需的等离子体种类，通过 源气体管线29供应的源气体可以是各种气体。如前所述，扩散板240将壳体220内部划分成上缓冲区223和下缓 冲区224。上缓冲区223限定经源气体管线29和供应孔222流入的源气 体可以在其中扩散的空间。 在扩散板240上形成有多个扩散孔242。如图2所示，相应于第一 电极260之间形成的通道265而形成扩散孔242。因此，通过扩散孔242 供应到第一电极260顶部的源气体被供应到第一电极260之间形成的通 道265。图4和图5分别示出本发明的在扩散板240中形成的扩散孔242的 形状。如图4所示，每一个扩散孔242可以表现出与第一电极260并置的 狭缝形状。如上所述，应注意到，扩散孔242之间的空间必须相应于通 道265。如图5所示，每一个扩散孔242可以表现出与第一电极260并置的 孔形状。扩散孔242之间的空间并不重要，但如上所述，扩散孔242必 须相应于通道265。图6A 图6D示出本发明第一实施例的基材处理设备1的操作状态。 图7~图9是本发明的基材处理方法的流程图。下面结合图6A 图9说明 操作基材处理设备1的方法。图7示出本发明第一实施例的基材处理方法的流程图。如图6A所示，将晶片W装载在托盘12上(S10)。所装载的晶片W 由支撑销12b和夹持销12a支撑。支撑轴14的旋转允许所支撑的晶片W 随托盘12—起旋转。如图6B所示，借助于干式处理部20初次除去晶片W上的光致抗蚀 剂。即借助于等离子体供应单元200产生等离子体，并将其供应到晶片 W上，以初次除去晶片W上的光致抗蚀剂。此时，等离子体供应单元 200借助于第二移动部28移到晶片W上方。第二移动部28旋转第二移 动臂26，使等离子体供应单元200上升，然后使第二移动臂26下降，以 控制晶片W和等离子体供应单元200之间的距离。下面简要说明光致抗蚀剂的形成。如上所述，借助于灰化过程从基 材除去光致抗蚀剂。然而，由于在离子注入过程中，用于防止离子注入 进基材上不希望部分的光致抗蚀剂被硬化，因而难于除去光致抗蚀剂。 因此，进行两步来除去光致抗蚀剂。即借助于干式处理部20的初次除去 光致抗蚀剂，然后借助于湿式处理部30的第二次除去光致抗蚀剂。由于借助于干式处理部20进行的过程使用物理力，因而与借助于湿式处理部30进行的过程相比灵敏性降低。因此，光致抗蚀剂的下层由于 等离子体被破坏。干式处理部20部分地除去光致抗蚀剂，并且由于残余 的光致抗蚀剂，使下层免于受到等离子体破坏。借助于选择性高于干式 处理部20的湿式处理部30除去残余的光致抗蚀剂。下面说明光致抗蚀剂的初次除去。借助于加热器(图未示)将晶片W预热到预定温度。在晶片W上方建 立电场。如果第一电极260与射频电源250连接，而第二电极270接地， 那么在第一电极260和第二电极270之间建立强电场，即在晶片W上方。 将源气体供应到晶片W上。当打开源气体阀29a时，源气体经供应管线 29和供应孔222供应到上缓冲区223。在上缓冲区223内部的源气体分 别经每一个设置的扩散孔242供应到相应的通道265。源气体经通道265 供应到旋转的晶片W上。在晶片W上方建立的强电场使用供应到其上的源气体产生等离子 体。所产生的等离子体随着源气体的流动移到晶片W的上表面，从而用 于处理晶片W的上表面。用于除去光致抗蚀剂的等离子体是氧等离子体。即沿着源气体管线 29供应的源气体是氧等离子体，其根据以下方程式作用于晶片W上的光 致抗蚀剂。从该方程式可以理解，氧等离子体使光致抗蚀剂转化成气态 副产物(C02和H20)。CxHy + 0* — C02 (T) + H20 ("尽管在这一实施例中说明了"使用氧等离子体除去光致抗蚀剂"，但 是可以使用各种等离子体。另一方面，在这一实施例中使用大气压等离 子体。大气压等离子体不同于处理室内部压力等于或低于大气压时产生 的真空等离子体。还需要借助于真空分离装置将处理室内部的气体强制 排放到外部的步骤，以产生真空等离子体。如图6C所示，借助于湿式处理部30第二次除去晶片W上的光致抗 蚀剂(S30)。如上所述，在离子注入过程中硬化的光致抗蚀剂很容易借助 于干式处理部20除去。因此，下述过程需要完全除去硬化的光致抗蚀剂。 移动用于初次除去晶片W上的光致抗蚀剂的等离子体供应单元200，从晶片W上部移到支撑部10的外侧。从晶片W上部移动等离子 体供应单元200的原理与将等离子体供应单元200移到晶片W上部的原 理相同。在等离子体供应单元200离开晶片W上部后，将化学品喷嘴32 移到晶片W上部。与等离子体供应单元200相似，通过化学品喷嘴移动 臂34的升降和旋转将化学品喷嘴32移到晶片W上部。湿式处理部30用于将化学品供应到晶片W上。当打开阀38a时， 将化学品沿化学品管线38供应到化学品喷嘴32。所供应的化学品经化学 品喷嘴32喷射到旋转的晶片W上。所供应的化学品的喷射时间需足够 长，以完全除去晶片W上的光致抗蚀剂。湿式处理部30使用硫酸(H2S04)，其经化学品管线38和化学品喷嘴 32供应到晶片W上。硫酸将光致抗蚀剂分解成C02和H20。尽管在这 一实施例中硫酸用作化学品，但是可以使用其他酸或强氧化剂。借助于湿式处理部30漂洗晶片W (S40)。湿式处理部30将漂洗溶液 供应到晶片W上。当打开阀38a时，沿化学品管线38将漂洗溶液供应 到化学品喷嘴32。所供应的漂洗溶液经化学品喷嘴32喷射在晶片W上。 漂洗溶液是去离子水(去离子H20)，但可以使用其他漂洗溶液。尽管在这一实施例中说明了"沿化学品管线38供应化学品和漂洗溶 液"，但是可以沿单独的漂洗溶液管线(图未示)供应漂洗溶液。借助于干燥部40干燥晶片W。移动将漂洗溶液供应到晶片W上的 化学品喷嘴32，从晶片W上部移到支撑部10外侧。在化学品喷嘴32 离开晶片W上部后，将干燥喷嘴42移到晶片W上部。与等离子体供应 单元200相似，通过干燥喷嘴移动臂44的升降和旋转将干燥喷嘴42移 到晶片W上部。借助于干燥喷嘴移动部46使干燥喷嘴移动臂44升降和 旋转。干燥部40用于将干燥气体供应到晶片W上。当打开阀48a时，将 干燥气体沿干燥气体管线48供应到干燥喷嘴42。所供应的干燥气体经干 燥喷嘴42喷射到旋转的晶片W上。干燥气体是氮气，但可以是其他干
燥气体。如上所述，可以使用等离子体初次除去离子注入过程中硬化的光致 抗蚀剂，并使用化学品进行第二次除去。由于使用等离子体除去光致抗 蚀剂，因而不需要真空分离装置。尽管晶片W装载到托盘12上，但是可以借助于等离子体供应单元200、化学品喷嘴32和干燥喷嘴42连续除 去晶片W上的光致抗蚀剂。此外，介电体264围绕金属电极262，保护金属电极262免受在产 生等离子体时所形成的电弧造成的损害。此外，由于金属电极262与射 频电源250并联连接，因此即使几个金属电极262受到损坏，高频电力 也可以施加到未被损坏的金属电极262上。因此，可以连续进行处理， 并且可以替换被损坏的金属电极262。此外，由于源气体经第一电极260之间形成的通道265直接供应到 晶片W上，因此可以使用少量源气体在第一电极260和第二电极270之 间建立源气体环境。图8示出本发明第二实施例的基材处理方法的流程图。图8的步骤 S110-S140与图7所示的相同。借助于湿式处理部30清洁晶片W (S150)。湿式处理部30将清洁溶 液供应到晶片W上。当打开阀38a时，将清洁溶液沿化学品管线38供 应到化学品喷嘴32。所供应的清洁溶液经化学品喷嘴32喷射到旋转的晶 片W上。清洁溶液是标准清洁液-1 (SC-1)，其是氢氧化铵(NH40H)、过氧化氢(11202)和水(1120)的混合物，混合比约l: 1: 5 0.05: 1: 5，温度为S0 90。C。 SC-1用于除去颗粒和有机污染物。然而，可以使用其他清洁 溶液。尽管在这一实施例中说明了"沿化学品管线38供应清洁溶液"，但是 可以沿单独的清洁溶液管线(图未示)供应清洁溶液。借助于湿式处理部30第二次漂洗晶片W (S160)。以相同方式进行 初次漂洗和第二次漂洗。借助于干燥部40干燥第二次漂洗的晶片W (S170)。按与上述相同方式进行干燥。 如上所述，不仅可从晶片W除去光致抗蚀剂，而且可以除去颗粒和 污染物。图9示出本发明第三实施例的基材处理方法的流程图。图9的步骤 S210-S260与图8的步骤S110-S160相同。借助于湿式处理部30蚀刻晶片W上的氧化物层(S270)。湿式处理部 30将蚀刻溶液供应到晶片W上。当打开阀38a时，将蚀刻溶液沿化学品 管线38供应到化学品喷嘴32。所供应的蚀刻溶液经化学品喷嘴32喷射 到旋转的晶片W上。蚀刻溶液是使用去离子水(去离子1120)稀释的氢氟酸。使用稀释的 氢氟酸(DHF)有效地除去在各种清洁处理过程中产生的化学品氧化物或 原来的氧化物(native oxide)。此外，DHF可用于有效地除去氧化物中所 含的金属杂质。然而，可以使用其他蚀刻溶液。尽管在这一实施例中说明了"沿化学品管线38供应蚀刻溶液"，但是 可以沿单独的蚀刻溶液管线(图未示)供应蚀刻溶液。借助于湿式处理部30第三次漂洗晶片W (S280)。以与初次漂洗和 第二次漂洗相同方式进行第三次漂洗。借助于干燥部40干燥第三次漂洗 的晶片W。按与上述相同方式进行干燥。如上所述，不仅可从晶片W除去光致抗蚀剂，而且可以除去氧化物。图10示出本发明第二实施例的等离子体供应单元200，图11示出 与电源连接的本发明第二实施例的第一电极260和第二电极270。图12 示出本发明第二实施例的基材处理设备1的操作状态。第一电极260和第二电极270安装在壳体220的开口处，具有相同 高度。第一电极260和第二电极270在晶片W上方产生等离子体。如图IO所示，第一电极260和第二电极270大致与晶片W并排设 置，并彼此分开。在第一电极260和第二电极270之间形成有通道265。 通过扩散板240从上缓冲区223扩散到下缓冲区224的源气体沿通道265 喷射到所装载的晶片W上。如图ll所示，每个第一电极260和第二电极270在第一方向I上呈
长棒形状。第一电极260和第二电极270在垂直于第一方向I的第二方 向II上彼此分开。第一电极260包括棒状金属电极262和围绕金属电极 262的介电体264。介电体264用于保护金属电极262免受在产生等离子 体时所形成的电弧造成的损害。相似地，第二电极270包括棒状金属电 极272和介电体274。每个介电体264和274由石英或陶瓷构成。在这一实施例中，每个金属电极262和272的长度接近等于或大于 晶片W的直径。此外，每个金属电极262和272具有圆形截面，但可以 具有多边形截面，例如三角形或四边形截面。第一电极260和第二电极270交替排列。第一电压施加在第一电极 260之间，第二电压施加在第二电极270之间。第二电压低于第一电压， 并用于在第一电极260和第二电极270之间建立电场。如后面将说明的， 在第一电极260和第二电极270之间供应源气体，从而建立电场以产生 等离子体。第一电压和第二电压并联施加到第一电极260和第二电极270上。 因此，尽管一个第一电极260短路，但是正常电压也可以施加到其他电 极上。相似地，尽管一个第二电极270短路，但是正常电压也可以施加 到其他电极上。短路的第一电极260和第二电极270可以部分地替换。 在这一实施例中，使用中频电源(MF)，但是可以使用射频电源。下面说明使用图10示出的等离子体供应单元200产生等离子体的方法。在第一电极260和第二电极270之间建立电场。将第一电压施加到 第一电极260上。将低于第一电压的第二电压施加到第二电极270上。 此时，在第一电极260和第二电极270之间产生电势差，以建立电场。将源气体供应到在第一电极260和第二电极270之间形成的通道 265。当打开源气体阀29a时，源气体经供应管线29和供应孔222供应 到上缓冲区223。在上缓冲区223内部的源气体分别经设置的扩散孔242 供应到相应的通道265。由于在第一电极260和第二电极270之间建立的 电场，使用供应到其间形成的通道265的源气体产生等离子体。所产生 的等离子体随着连续供应的源气体的流动移到晶片W的上表面，从而用
于处理晶片W的上表面。图13A和图13B示出本发明第三实施例的等离子体供应单元200的 操作状态。与图10和图11示出的等离子体供应单元200具有相同结构 的那些元件未再说明。如图13A所示，壳体220的宽度接近等于晶片W的半径。因此，等 离子体供应单元200必须从晶片的一侧移到另一侧，以借助于等离子体 供应单元200处理晶片W的整个表面。壳体220的宽度与晶片处理时间相关。如果壳体220的宽度增大， 那么将晶片W从晶片W的一侧移到另一侧所需的时间减小。另一方面， 如果壳体220的宽度减小，那么将晶片W从晶片W的一侧移到另一侧 所需的时间增大。然而，壳体220的宽度增大使得等离子体供应单元200 的尺寸增大。因此，考虑到移动时间和等离子体供应单元200的尺寸来 确定壳体220的宽度。壳体220的宽度可以大于或小于晶片W的半径。如图13A和图13B所示，第一移动部24在上述第二方向II上线性 移动第一移动臂。等离子体供应单元200必须从晶片W的一侧移到另一 侧，以供应在等离子体供应单元200内部产生的等离子体，并且第一移 动臂24必须具有相应的冲程。每个金属电极262和272其长度接近等于或大于晶片W的直径。因 此，如后面将说明的，第一电极260和第二电极270线性移动，或者晶 片W旋转，以处理晶片W的整个表面。下面说明借助于图13A和图13B示出的等离子体供应单元200供应 等离子体的方法。如图13A所示，等离子体供应单元200位于晶片的边缘上。为将等 离子体供应到晶片W的边缘，晶片W的边缘必须置于等离子体供应单 元200的等离子体喷射范围内。当从等离子体供应单元200供应等离子 体时，第一移动部24使第一移动臂22向右移动。此时，与第一移动臂 22底部连接的壳体220随第一移动臂22向右移动，等离子体从在壳体 220下部形成的喷射通道265供应到旋转晶片W上。如上所述，当壳体220从晶片W的一侧向右移到另一侧时，等离子体被供应到晶片W的整个表面上，以处理晶片W的表面。此外，由于 晶片W随托盘12旋转，因此可以均匀地处理晶片W的整个表面。图14示出本发明第四实施例的等离子体供应单元200的操作状态。在这一实施例中，使壳体220的中心与晶片W的旋转中心匹配，在 处理过程中没有左右或前后移动。在壳体220的中心与晶片W的旋转中 心匹配的同时，等离子体被供应到随托盘12旋转的晶片W上，以处理 晶片W的表面。如上所述，如果在使壳体220停止并使晶片W旋转的同时，将等离 子体供应到晶片W上，那么晶片W的整个表面将被处理。根据本发明，获得了以下优点(1)易于除去在离子注入过程中硬 化的光致抗蚀剂；(2)对于装载的晶片，可以连续进行光致抗蚀剂除去处 理、漂洗处理和干燥处理；(3)保护电极免受在产生等离子体时放出的电 弧造成的损害；(4)使用少量源气体在电极之间建立源气体环境；(5)即 使当电极部分损坏也可进行处理，并可以替换被损坏的电极；(6)壳体的 尺寸减小；以及(7)借助于减小的等离子体发生器可以均匀地处理晶片的 整个表面。尽管已经结合附图中所示的本发明实施例描述了本发明，但是本发 明不限于此。显然，在不脱离本发明的范围和精神的情况下，本领域技 术人员可以做出各种替换、修改和变化。
权利要求
1.一种用于除去基材上的光致抗蚀剂的基材处理设备，所述基材处理设备包括支撑部，用于支撑所述基材，使得所述基材的图案表面面向上方；干式处理部，用于将等离子体供应到所述基材上，以初次除去所述基材上的光致抗蚀剂；以及湿式处理部，用于将化学品供应到所述基材上，以第二次除去所述基材上的光致抗蚀剂。
2.如权利要求1所述的基材处理设备，其中所述干式处理部包括 气体供应单元，用于在干式处理中在所述基材上方供应源气体； 多个上电极，它们在所述干式处理中置于所述基材上方，并处于相 同高度，彼此分开；以及下电极，置于所述基材下方，与所述上电极一起产生等离子体。
3.如权利要求2所述的基材处理设备，其中每个所述上电极包括:金属电极，其上施加电力；以及围绕所述金属电极的介电体。
4.如权利要求3所述的基材处理设备，其中所述金属电极呈棒状。
5.如权利要求2所述的基材处理设备，其中所述气体供应单元包括: 扩散板，置于所述上电极上方，其上形成有多个扩散孔；以及 供应管线，源气体沿着所述供应管线供应到所述扩散板上。
6.如权利要求1所述的基材处理设备，其中所述干式处理部包括 气体供应单元，用于在干式处理中将源气体供应到所述基材上；第一电极，在所述干式处理中在所述基材上部布置成排，并处于相同高度，彼此分开；以及第二电极，布置成排，并与所述第一电极处于相同高度，彼此分开， 其中第一电压施加到所述第一电极上，第二电压施加到所述第二电 极上，所述第二电压低于所述第一电压，以及其中所述第一电极和第二电极交替排列，在所述第一电极和第二电 极之间产生等离子体。
7. 如权利要求6所述的基材处理设备，其中所述第一电极包括其上 施加第一电压的第一金属电极和围绕所述第一金属电极的第一介电体， 以及其中所述第二电极包括其上施加第二电压的第二金属电极和围绕所 述第二金属电极的第二介电体。
8. 如权利要求7所述的基材处理设备，其中每个所述第一金属电极和第二金属电极呈棒状。
9. 如权利要求6所述的基材处理设备，其中所述气体供应单元包括扩散板，置于所述第一电极和第二电极上方，其上形成有多个扩散孔；以及供应管线，源气体沿着所述供应管线供应到所述扩散板上。
10. 如权利要求1所述的基材处理设备，其中所述干式处理部包括 等离子体供应单元，置于所述基材上方，用于将等离子体供应到所述基材上；以及移动单元，用于当将所述等离子体从所述等离子体供应单元供应到 基材上时，改变所述等离子体供应单元和所述基材的相对位置。
11. 如权利要求IO所述的基材处理设备，其中所述等离子体供应单元包括第一电极，在第一方向上呈长棒形状，在所述基材上方布置成排，并在垂直于所述第一方向的第二方向上彼此分开；第二电极，在所述第一方向上呈长棒形状，在所述基材上方布置成 排，并在所述第二方向上彼此分开；以及壳体，容纳所述第一电极和第二电极，所述壳体在所述第一方向上 的长度等于或大于所述基材的直径，所述壳体在所述第二方向上的长度 小于所述基材的直径，其中第一电压施加到所述第一电极上，第二电压施加到所述第二电 极上，所述第二电压低于所述第一电压，其中所述第一电极和第二电极交替排列，在所述第一电极和第二电 极之间产生等离子体。
12. 如权利要求11所述的基材处理设备，其中所述移动单元包括 移动臂，用于在所述第二方向上移动所述等离子体供应单元。
13. 如权利要求12所述的基材处理设备，其中所述移动单元包括 旋转轴，用于旋转所述支撑部。
14. 如权利要求1所述的基材处理设备，其中所述干式处理部邻近 所述支撑部配置，所述干式处理部包括等离子体供应单元，用于将等离子体供应到装载在所述支撑部上的 所述基材上；以及移动单元，用于当供应等离子体时使所述等离子体供应单元移动到 所述基材的上部，和用于当停止等离子体供应时使所述等离子体供应单 元远离所述基材的上部，以及其中所述湿式处理部邻近所述支撑部配置，所述湿式处理部包括化学品喷嘴，用于将化学品供应到装载在所述支撑部上的所述基材 上；以及移动臂，用于当供应化学品时使所述化学品喷嘴移动到所述基材的 上部，和用于当停止化学品供应时使所述化学品喷嘴远离所述基材的上 部。
15. 如权利要求14所述的基材处理设备，还包括 干燥部，用于将干燥气体供应到所述基材上以干燥所述基材， 其中所述干燥部包括干燥喷嘴，用于将干燥气体供应到装载在所述支撑部上的所述基材 上；以及移动臂，用于当供应干燥气体时使所述干燥喷嘴移动到所述基材的 上部，和用于当停止干燥气体供应时使所述干燥喷嘴远离所述基材的上 部。
16. —种基材处理方法，其包括 装载基材，使得所述基材的图案表面面向上方；借助于等离子体供应单元产生等离子体，以初次除去所述基材上的光致抗蚀剂；以及将化学品供应到所述基材上，以第二次除去所述基材上的光致抗蚀剂。
17. 如权利要求16所述的基材处理方法，其中通过改变所述等离子 体供应单元和所述基材的相对位置对所述基材上的光致抗蚀剂进行初次 除去。
18. 如权利要求17所述的基材处理方法，其中改变所述等离子体供 应单元和所述基材的相对位置包括在垂直于第一方向的第二方向上将所述等离子体供应单元从所述基 材的一侧移到另一侧，所述等离子体供应单元包括多个电极，每个电极 在第一方向上呈长棒形状。
19. 如权利要求16所述的基材处理方法，还包括在使用化学品第二 次除去所述基材上的光致抗蚀剂之后将漂洗溶液供应到所述基材上，以漂洗并干燥所述基材。
20. 如权利要求16所述的基材处理方法，还包括在使用化学品第二 次除去所述基材上的光致抗蚀剂之后 将漂洗溶液供应到所述基材上，以漂洗所述基材； 将清洁溶液供应到所述基材上，以除去所述基材上的颗粒； 再次将漂洗溶液供应到所述基材上，以第二次漂洗所述基材；以及 干燥第二次漂洗的基材。
21. 如权利要求16所述的基材处理方法，还包括在使用化学品第二 次除去所述基材上的光致抗蚀剂之后将漂洗溶液供应到所述基材上，以漂洗所述基材 将清洁溶液供应到所述基材上，以除去所述基材上的颗粒； 再次将漂洗溶液供应到所述基材上，以第二次漂洗所述基材； 将蚀刻溶液供应到所述基材上，以除去所述基材上的氧化物层； 再次将漂洗溶液供应到所述基材上，以第三次漂洗所述基材；以及 干燥第三次漂洗的所述基材。
22. 如权利要求16所述的基材处理方法，其中邻近所述支撑部配置 干式处理部和湿式处理部，还包括在将所述基材装载到所述支撑部上之后将所述干式处理部的等离子体供应单元移动到所述基材的上部，以 将等离子体供应到所述基材上；当完成等离子体的供应时，将所述等离子体供应单元从所述基材的 上部移回；将所述湿式处理部的化学品喷嘴移动到所述基材的上部，以将化学 品供应到所述基材上；以及当完成化学品的供应时，将所述化学品喷嘴从所述基材的上部移回。
23. 如权利要求22所述的基材处理方法，针对装载在所述支撑部上 的所述基材进行所述方法。
24. 如权利要求22所述的基材处理方法，其中所述光致抗蚀剂被供 应在所述基材上，以进行离子注入过程。
全文摘要
一种用于除去基材上的光致抗蚀剂的基材处理设备，其包括支撑部，用于支撑基材；干式处理部，用于除去基材上的光致抗蚀剂；以及湿式处理部，用于除去基材上的光致抗蚀剂。在基材被支撑部支撑时，借助于干式处理部初次除去基材上的光致抗蚀剂，借助于湿式处理部进行第二次除去。该干式处理部包括用于将等离子体供应到基材上的等离子体供应单元以及改变等离子体供应单元和基材的相对位置的移动单元。
文档编号H05H1/24GK101131547SQ200710145210
公开日2008年2月27日 申请日期2007年8月17日 优先权日2006年8月24日
发明者尹沧老, 徐庚进, 赵重根, 金怡政 申请人:细美事有限公司