[go: up one dir, main page]

CN101273429B - 用于从基片去除氟化聚合物的装置和方法 - Google Patents

用于从基片去除氟化聚合物的装置和方法 Download PDF

Info

Publication number
CN101273429B
CN101273429B CN2006800357027A CN200680035702A CN101273429B CN 101273429 B CN101273429 B CN 101273429B CN 2006800357027 A CN2006800357027 A CN 2006800357027A CN 200680035702 A CN200680035702 A CN 200680035702A CN 101273429 B CN101273429 B CN 101273429B
Authority
CN
China
Prior art keywords
plasma
substrate
woven wire
chamber
dielectric layer
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Fee Related
Application number
CN2006800357027A
Other languages
English (en)
Other versions
CN101273429A (zh
Inventor
衡石·亚历山大·尹
约翰·博伊德
安德拉斯·库蒂
安德鲁·D·贝利三世
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Lam Research Corp
Original Assignee
Lam Research Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Lam Research Corp filed Critical Lam Research Corp
Publication of CN101273429A publication Critical patent/CN101273429A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN101273429B publication Critical patent/CN101273429B/zh
Expired - Fee Related legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B08CLEANING
    • B08BCLEANING IN GENERAL; PREVENTION OF FOULING IN GENERAL
    • B08B7/00Cleaning by methods not provided for in a single other subclass or a single group in this subclass
    • B08B7/0035Cleaning by methods not provided for in a single other subclass or a single group in this subclass by radiant energy, e.g. UV, laser, light beam or the like
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/02Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
    • H01L21/02041Cleaning
    • H01L21/02082Cleaning product to be cleaned
    • H01L21/02087Cleaning of wafer edges

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Drying Of Semiconductors (AREA)
  • Cleaning Or Drying Semiconductors (AREA)
  • Cleaning In General (AREA)
  • Plasma Technology (AREA)
  • Treating Waste Gases (AREA)

Abstract

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。

Description

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板)处理中,经常使用等离子。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,在这些步骤中材料被有选择性地去除(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被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0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O2等离子。然而,尽管O2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耗费时间。 
另一个通常公知的相对简单且低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模片的潜在破坏。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、O2,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)和接地电极之间。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从基片去除材料。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。当电弧发生在靶材或室固定装置(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。如果阻抗足够低,电流将会无限地增加(仅受电源和阻抗限制),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极的纵轴设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功率在通电电极和一组接地电极之间产生放电,其使处理气体(例如O2)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10slm(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、O2,等)流入密封盒体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的对应形状(例如,横向上窄且纵向上深、横向上宽且纵向上浅,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之间产生电弧105。 
现参考图2,示出大气压等离子射流设备的简化示意图,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、O2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之间产生电弧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,用于提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。该方法还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腔中,以及利用该通电电极对该腔施加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腔施加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说明中,将结合附图对本发明的这些和其它特征进行更详细的描述。 
附图说明
在附图中本发明作为示例而不是限制来说明,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,其中各个通电电极和接地电极均配置在腔壁上; 
图2示出了大气压等离子射流设备的简化示意图,其中通电电极配置为中心棒,并且一个或多个接地电极配置在腔壁上; 
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设备的简化示意图,其中通电电极配置为中心棒,并且一个或多个接地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示出了根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示出了根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
以下将根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提供对本发明实施方式的彻底理解。然而,对于本领域技术人员来说,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,公知的处理操作和/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论,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1slm)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放电间隙时,会产生电弧,从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料),所以微放电通 道传播越过介电阻挡层进入表面放电,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)后的几个纳秒内瓦解,从而终止在该位置的电流。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1slm)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,介电阻挡层设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极之间。在一个实施方式中,金属丝网设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O2。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,该金属丝网包括不锈钢。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,该电介质包括陶瓷。在一个实施方式中,该电介质包括聚四氟乙烯(Teflon)。 
现参考图3,示出了根据本发明的一个实施方式,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。另外,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,可允许以比通常所需的(例如,约10slm等)大大减小的惰性气体流率(小于约1slm)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1slm)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设备的简化示意图,其中通电电极配置为中心棒,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,以及设置于接地电极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1slm)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输送入放电室腔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括能够以相对小的惰性气体流率(小于约1slm)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1-20W RF功率,频率为从约2MHz到约13.56MHz,并在具有约100sccm至约500sccm的O2流量下,可能需要小于1slm的He流以防止产生电弧。这大大低于通常使用的APPJ设备的可比较操作所需的约10slm He。 
现参照图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508一样宽。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,允许去除氟化聚合物,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。如前所述,因为APPJ设备较基片直径往往具有相对小的直径,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,DWM-APPJ设备组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较小的DWM-APPJ设备604的较小的气体流率组。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接触)、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接触基片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,示出了根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设备组的简化示意图。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设备组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的较小的气体流率组。 
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(该压力下基片可被输送)移除到接近真空(在该近真空中基片可被处理)。通常的压力转变机构称为装载锁(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被移 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之间的压力平衡,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。就是说,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,重新输送到等离子室706。 
另外,因为氟化聚合物当暴露于DWM-APPJ流出时通常是易挥发的,所以在前述的处理压力平衡过程期间,任何产生的副产物可通过泵704被安全地抽出局部锁(local lock)702。该实施方式的有利之处还在于,它将清洗延缓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,示出了根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可设置在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对于任何给定的配置具有相同的孔直径。在一个实施方式中,805a和805b对于任何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,金属丝网层利用摩擦力(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(沿横轴)固定到电极。在一个实施方式中,金属丝网介电套管利用摩擦力(沿纵轴)固定到介电层。 
例如,对于给定配置(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料(例如,复合金属、铂等),并且不必重新设计该DWM-APPJ设备本身。 
现参考图9,示出了根据本发明的一个实施方式,用于利用DWM-APPJ设备最佳地去除氟化聚合物的简化的方法。开始,在902,提供电极组件,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、不锈钢、黄铜和镀锌金属中的一种。在一个实施方式中,该电介质可以包括下列之一:二氧化硅,氮化硅,双轴取向聚对苯二甲酸乙二酯聚酯薄膜如Mylar,可从DuPont Teijinfilms得到(网址是www.dupontteijinfilms.com),陶瓷,或由包含聚四氟乙烯的材料构成的如特富龙(可从杜邦公司得到,网址是www.dupont.com)。接下来,在904,接地电极组件相对该通电电极组件设置,从而形成腔,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1slm)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,本发明不通过使用狭槽、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地集成入现有的处理。 
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、ExelanTM HP、ExelanTM HPT、2300TM、VersysTM 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1slm)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。 

Claims (18)

1.一种产生至少一种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;
提供第一介电层;
在所述通电电极和所述第一介电层之间插入第一金属丝网;
提供接地电极;
用一种制法在所述通电电极和所述接地电极之间产生所述等离子,其中第一金属丝网的每个孔的孔径都小于产生所述等离子的rf功率源所提供的信号的波长;
用所述第一介电层把所述第一金属丝网与所述等离子屏蔽;
在将所述基片插入装载锁后且在将所述基片设置于等离子处理室之前向该基片应用所述等离子,所述装载锁设置于所述等离子处理室和基片输送装置之间。
2.根据权利要求1所述的方法,还包括:
提供第二介电层,当所述等离子存在时,该第二介电层设置于所述接地电极和所述等离子之间;以及
在所述接地电极和所述第二介电层之间插入第二金属丝网。
3.根据权利要求2所述的方法,其中所述第二金属丝网不接地。
4.根据权利要求1所述的方法,还包括在所述通电电极和接地电极之间按小于1slm的速率流入惰性气体用于产生所述等离子。
5.根据权利要求1所述的方法,其中还包括通过一孔向所述基片提供所述等离子,所述孔包括沿横轴的孔径,所述孔径至少和所述基片的直径一样大。
6.根据权利要求1所述的方法,其中所述第一金属丝网不接地。
7.根据权利要求2所述的方法,其中所述第一金属丝网和所述第二金属丝网的孔径不同。
8.一种产生至少一种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;
提供第一介电层;
在所述通电电极和所述第一介电层之间插入第一金属丝网;
提供接地电极,该接地电极相对通电电极设置,从而形成一腔;
利用所述通电电极对所述腔施加rf场以生成所述等离子,其中第一金属丝网的每个孔的孔径都小于产生所述等离子的rf功率源所提供的信号的波长;
在将所述基片插入装载锁后且在将所述基片设置于等离子处理室之前向该基片应用所述等离子,所述装载锁设置于所述等离子处理室和基片输送装置之间。
9.根据权利要求8所述的方法,还包括:
提供第二介电层,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;以及
在所述接地电极和所述第二介电层之间插入第二金属丝网。
10.根据权利要求9所述的方法,其中所述第二金属丝网不接地。
11.根据权利要求10所述的方法,其中所述腔为环形体积。
12.根据权利要求11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。
13.根据权利要求12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。
14.根据权利要求8所述的方法,其中所述第一金属丝网不接地。
15.根据权利要求9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。
16.根据权利要求9所述的方法,其中所述第一金属丝网和所述第二金属丝网的孔径不同。
17.根据权利要求8所述的方法,其中第一金属丝网的每个孔的孔径都小于产生所述等离子的rf功率源所提供的信号的波长。
18.根据权利要求8所述的方法,还包括在所述通电电极和接地电极之间按小于1slm的速率流入惰性气体用于产生所述等离子。
CN2006800357027A 2005-09-27 2006-09-15 用于从基片去除氟化聚合物的装置和方法 Expired - Fee Related CN101273429B (zh)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US11/237,477 2005-09-27
US11/237,477 US7691278B2 (en) 2005-09-27 2005-09-27 Apparatus for the removal of a fluorinated polymer from a substrate and methods therefor
PCT/US2006/036139 WO2007038030A2 (en) 2005-09-27 2006-09-15 Apparatus for the removal of a fluorinated polymer from a substrate and methods therefor

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN101273429A CN101273429A (zh) 2008-09-24
CN101273429B true CN101273429B (zh) 2011-04-06

Family

ID=37894664

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN2006800357027A Expired - Fee Related CN101273429B (zh) 2005-09-27 2006-09-15 用于从基片去除氟化聚合物的装置和方法

Country Status (6)

Country Link
US (2) US7691278B2 (zh)
JP (1) JP5214451B2 (zh)
KR (1) KR101291347B1 (zh)
CN (1) CN101273429B (zh)
TW (1) TWI415186B (zh)
WO (1) WO2007038030A2 (zh)

Families Citing this family (24)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP3194662B2 (ja) 1993-12-28 2001-07-30 富士写真フイルム株式会社 バルクロール熱処理方法及びその方法で熱処理した感光材料用支持体
JP3194663B2 (ja) 1993-12-28 2001-07-30 富士写真フイルム株式会社 巻取りロールフィルムの熱処理方法及びその方法で熱処理した写真感光材料用支持体
US7651585B2 (en) * 2005-09-26 2010-01-26 Lam Research Corporation Apparatus for the removal of an edge polymer from a substrate and methods therefor
US7691278B2 (en) * 2005-09-27 2010-04-06 Lam Research Corporation Apparatus for the removal of a fluorinated polymer from a substrate and methods therefor
US7662253B2 (en) * 2005-09-27 2010-02-16 Lam Research Corporation Apparatus for the removal of a metal oxide from a substrate and methods therefor
CN1978351A (zh) * 2005-12-02 2007-06-13 鸿富锦精密工业(深圳)有限公司 一种模仁保护膜的去除装置及方法
WO2009146432A1 (en) * 2008-05-30 2009-12-03 Colorado State University Research Foundation Plasma-based chemical source device and method of use thereof
JP2012517671A (ja) * 2009-02-08 2012-08-02 エーピー ソルーションズ, インコーポレイテッド 圧力波を利用して基板から材料を除去するためのプラズマ源および方法
CN101913683B (zh) * 2010-06-23 2012-06-06 清华大学 一种提高选择性除氟效能的电极负载的制备方法
US9006975B2 (en) * 2011-02-09 2015-04-14 Air Products And Chemicals, Inc. Apparatus and method for removal of surface oxides via fluxless technique involving electron attachment
US9053894B2 (en) * 2011-02-09 2015-06-09 Air Products And Chemicals, Inc. Apparatus and method for removal of surface oxides via fluxless technique involving electron attachment
JP5815967B2 (ja) * 2011-03-31 2015-11-17 東京エレクトロン株式会社 基板洗浄装置及び真空処理システム
CN102254774B (zh) * 2011-05-27 2013-07-10 中国科学院物理研究所 一种活性气体流的发生装置及其产生活性气体流的方法
KR102139391B1 (ko) 2012-05-18 2020-07-30 레이브 엔.피., 인크. 오염 제거 장치 및 방법
CN105051252B (zh) * 2013-03-15 2017-11-24 东丽株式会社 等离子体cvd装置及等离子体cvd方法
KR101479261B1 (ko) * 2013-07-31 2015-01-05 한국기초과학지원연구원 액체 공급 장치 및 이를 이용한 플라즈마 수처리 장치
TWI535653B (zh) * 2014-04-30 2016-06-01 國立臺灣大學 利用電漿處理石墨烯之裝置與方法、及其應用
US10933151B2 (en) * 2016-06-30 2021-03-02 3M Innovative Properties Company Plasma sterilization system and methods
KR101858448B1 (ko) 2016-11-22 2018-06-28 한국기술교육대학교 산학협력단 실리콘 기판 표면의 잔류 할로겐 제거방법 및 이의 장치
CN106793438B (zh) * 2017-01-17 2019-01-11 大连民族大学 环式电极变径射流发生装置
CN109752601B (zh) * 2018-12-06 2021-07-06 兰州空间技术物理研究所 一种测量离子推力器放电室壁面电荷动态特性的装置
KR102202464B1 (ko) * 2018-12-17 2021-01-14 세메스 주식회사 기판 처리 장치 및 기판 처리 방법
WO2022207563A1 (en) * 2021-04-01 2022-10-06 Universiteit Gent A device and method for generating a plasma jet
CN115889344A (zh) * 2022-12-19 2023-04-04 成都奋羽电子科技有限公司 一种微波等离子体去除涂层的装置及方法

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5369336A (en) * 1990-12-31 1994-11-29 Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. Plasma generating device
US6424091B1 (en) * 1998-10-26 2002-07-23 Matsushita Electric Works, Ltd. Plasma treatment apparatus and plasma treatment method performed by use of the same apparatus

Family Cites Families (26)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3702973A (en) 1970-09-17 1972-11-14 Avco Corp Laser or ozone generator in which a broad electron beam with a sustainer field produce a large area, uniform discharge
US3779882A (en) * 1971-04-01 1973-12-18 Union Carbide Corp Electrode method for the surface treatment of thermoplastic materials
GB1362200A (en) 1971-09-27 1974-07-30 Electricity Coundil Cutting and/or welding or laminar material
DE69032691T2 (de) * 1989-12-07 1999-06-10 Japan Science And Technology Corp., Kawaguchi, Saitama Verfahren und Gerät zur Plasmabehandlung unter atmosphärischem Druck
JP3142660B2 (ja) * 1991-09-02 2001-03-07 株式会社きもと グロー放電プラズマ発生用電極及びこの電極を用いた反応装置
JP3147137B2 (ja) * 1993-05-14 2001-03-19 セイコーエプソン株式会社 表面処理方法及びその装置、半導体装置の製造方法及びその装置、並びに液晶ディスプレイの製造方法
US5693241A (en) * 1996-06-18 1997-12-02 The United States Of America As Represented By The Administrator Of The National Aeronautics And Space Administration Atmospheric pressure method and apparatus for removal of organic matter with atomic and ionic oxygen
US5992463A (en) * 1996-10-30 1999-11-30 Unit Instruments, Inc. Gas panel
US5961772A (en) * 1997-01-23 1999-10-05 The Regents Of The University Of California Atmospheric-pressure plasma jet
US5904154A (en) * 1997-07-24 1999-05-18 Vanguard International Semiconductor Corporation Method for removing fluorinated photoresist layers from semiconductor substrates
US7141504B1 (en) 1998-07-23 2006-11-28 Surface Technology Systems Plc Method and apparatus for anisotropic etching
US6178660B1 (en) * 1999-08-03 2001-01-30 International Business Machines Corporation Pass-through semiconductor wafer processing tool and process for gas treating a moving semiconductor wafer
US7300559B2 (en) * 2000-04-10 2007-11-27 G & H Technologies Llc Filtered cathodic arc deposition method and apparatus
US6337277B1 (en) * 2000-06-28 2002-01-08 Lam Research Corporation Clean chemistry low-k organic polymer etch
US6534921B1 (en) * 2000-11-09 2003-03-18 Samsung Electronics Co., Ltd. Method for removing residual metal-containing polymer material and ion implanted photoresist in atmospheric downstream plasma jet system
US6776851B1 (en) * 2001-07-11 2004-08-17 Lam Research Corporation In-situ cleaning of a polymer coated plasma processing chamber
US7220396B2 (en) * 2001-07-11 2007-05-22 Battelle Memorial Institute Processes for treating halogen-containing gases
KR20030028296A (ko) * 2001-09-28 2003-04-08 학교법인 한양학원 플라즈마 화학기상증착 장치 및 이를 이용한 탄소나노튜브제조방법
GB0208203D0 (en) * 2002-04-10 2002-05-22 Dow Corning Protective coating compositions
US6936546B2 (en) * 2002-04-26 2005-08-30 Accretech Usa, Inc. Apparatus for shaping thin films in the near-edge regions of in-process semiconductor substrates
WO2005045873A2 (en) * 2003-10-28 2005-05-19 Nordson Corporation Plasma processing system and plasma treatment process
US6998574B2 (en) * 2004-03-29 2006-02-14 Linclon Global, Inc. Welding torch with plasma assist
US7298092B2 (en) * 2004-09-28 2007-11-20 Old Dominion University Research Foundation Device and method for gas treatment using pulsed corona discharges
US7651585B2 (en) * 2005-09-26 2010-01-26 Lam Research Corporation Apparatus for the removal of an edge polymer from a substrate and methods therefor
US7662253B2 (en) * 2005-09-27 2010-02-16 Lam Research Corporation Apparatus for the removal of a metal oxide from a substrate and methods therefor
US7691278B2 (en) * 2005-09-27 2010-04-06 Lam Research Corporation Apparatus for the removal of a fluorinated polymer from a substrate and methods therefor

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5369336A (en) * 1990-12-31 1994-11-29 Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. Plasma generating device
US6424091B1 (en) * 1998-10-26 2002-07-23 Matsushita Electric Works, Ltd. Plasma treatment apparatus and plasma treatment method performed by use of the same apparatus

Also Published As

Publication number Publication date
JP5214451B2 (ja) 2013-06-19
US20100181025A1 (en) 2010-07-22
TWI415186B (zh) 2013-11-11
CN101273429A (zh) 2008-09-24
JP2009510775A (ja) 2009-03-12
US20070072433A1 (en) 2007-03-29
US8926789B2 (en) 2015-01-06
US7691278B2 (en) 2010-04-06
KR20080048541A (ko) 2008-06-02
WO2007038030A2 (en) 2007-04-05
TW200723398A (en) 2007-06-16
WO2007038030B1 (en) 2008-01-24
KR101291347B1 (ko) 2013-07-30
WO2007038030A3 (en) 2007-12-06

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN101273429B (zh) 用于从基片去除氟化聚合物的装置和方法
CN101273439B (zh) 用于从基片上去除边缘聚合物的装置
CN101272881B (zh) 用于从基片去除金属氧化物的装置和方法
CN206225317U (zh) 用于等离子体处理的装置和等离子体处理腔室
JP3123883U (ja) プラズマ処理チャンバ内で使用されるプロセスキット
CN101273430B (zh) 去除晶片的斜面边缘和背部上的膜的装置和方法
US7572737B1 (en) Apparatus and methods for adjusting an edge ring potential substrate processing
US20070034604A1 (en) Method and apparatus for tuning a set of plasma processing steps
US6597117B2 (en) Plasma coil
CN114730687A (zh) 包括多个电子源的等离子体加工装置

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
C14 Grant of patent or utility model
GR01 Patent grant
CF01 Termination of patent right due to non-payment of annual fee

Granted publication date: 20110406

Termination date: 20140915

EXPY Termination of patent right or utility model