光阻及蚀刻残留物之低压移除

摘要

本发明提供一种低压电浆灰化之方法，以去除先前在介电层之电浆蚀刻期间所形成的光阻残留以及蚀刻残留物。该灰化方法系利用包含含氧气体的两步骤电浆制程，其中除了蚀刻有害氟碳化合物残留并自处理室表面去除该氟碳化合物以外，在第一清理步骤中，将低或者零偏压施加至基板，以自基板去除大量的光阻残留以及蚀刻残留物。在第二清理步骤中，将增强偏压施加于基板，以自基板去除光阻残留以及蚀刻残留物。在第二清理步骤中系采用低于20mTorr的处理室压力。该两步骤制程降低了在知单一步骤灰化制程中普遍观察到的记忆效应。可利用端点侦测法来监测该灰化制程。

主权项

1.一种原处灰化之方法,包含: 通入包含含氧气体之处理气体; 在电浆处理室内产生电浆; 将基板暴露于该电浆,该基板系位于基板支座之顶 部上; 藉由施加第一偏压于基板支座,实行第一灰化步骤 ;以及 藉由施加第二偏压于该基板支座,实行第二灰化步 骤,其中该第二偏压系大于该第一偏压,且在该第 二灰化步骤中之处理室压力小于20mTorr。 2.如申请专利范围第1项之原处灰化之方法,其中该 含氧气体系包含O2。 3.如申请专利范围第1项之原处灰化之方法,其中该 处理气体更包含一惰性气体。 4.如申请专利范围第3项之原处灰化之方法,其中该 惰性气体包含稀有气体、N2、或其组合。 5.如申请专利范围第1项之原处灰化之方法,其中该 第一偏压系介于约0W与约100W之间。 6.如申请专利范围第1项之原处灰化之方法,其中该 第一偏压实质上等于零。 7.如申请专利范围第1项之原处灰化之方法,其中该 第二偏压介于约50W与约1000W之间。 8.如申请专利范围第1项之原处灰化之方法,其中该 第二灰化步骤更包含在该第二灰化步骤中利用与 该第一灰化步骤不同之处理室压力以及处理气体 流速至少其中之一。 9.如申请专利范围第1项之原处灰化之方法,其中该 第一灰化步骤更包含: 侦测来自该电浆之放射光;以及 从该放射光判定该第一灰化步骤的状态。 10.如申请专利范围第9项之原处灰化之方法,其中 该放射光的侦测提供用以建立终点之方式。 11.如申请专利范围第9项之原处灰化之方法,其中 该放射光系源自一受激物种,且表示关于该第一灰 化步骤之该状态之资讯。 12.如申请专利范围第9项之原处灰化之方法,其中 该放射光系源自CO及含氟物种至少其中之一。 13.如申请专利范围第12项之原处灰化之方法,其中 该含氟物种为氟。 14.如申请专利范围第1项之原处灰化之方法,其中 该第二灰化步骤更包含: 侦测来自该电浆之放射光;以及 从该放射光判定该第二灰化步骤的状态。 15.如申请专利范围第14项之原处灰化之方法,其中 该放射光系源自一受激物种,且表示关于该第一灰 化步骤之该状态之资讯。 16.如申请专利范围第15项之原处灰化之方法,其中 该放射光系源自CO及含氟物种至少其中之一。 17.如申请专利范围第16项之原处灰化之方法,其中 该含氟物种为氟。 18.如申请专利范围第1项之原处灰化之方法,更包 含: 侦测来自该电浆之放射光;以及 从该放射光判定该第一及第二灰化步骤的状态。 19.如申请专利范围第18项之原处灰化之方法,其中 该放射光系源自一受激物种,并表示关于该第一及 该第二灰化步骤之该状态之资讯。 20.如申请专利范围第18项之原处灰化之方法,其中 该放射光系源自CO、含氟物种、至少其中之一。 21.如申请专利范围第20项之原处灰化之方法,其中 该含氟物种系氟。 22.如申请专利范围第1项之原处灰化之方法,该第 二灰化步骤之长度系介于该第一灰化步骤长度之 50%与200%之间。 23.如申请专利范围第1项之原处灰化之方法,其中 该处理气体之流速系介于5sccm到1500sccm之间。 24.如申请专利范围第1项之原处灰化之方法,其中 该含氧气体之流速系介于5sccm到500sccm之间。 25.如申请专利范围第2项之原处灰化之方法,其中 该氧气之流速系介于5sccm到500sccm之间。 26.如申请专利范围第1项之原处灰化之方法,其中 在该第一灰化步骤中之该处理气体流速系介于5 sccm到1500sccm之间。 27.如申请专利范围第1项之原处灰化之方法,其中 在该第二灰化步骤中之该处理气体流速系介于5 sccm到1500sccm之间。 28.如申请专利范围第1项之原处灰化之方法,其中 该处理气体流速在该第一及第二灰化步骤之间变 化。 29.如申请专利范围第1项之原处灰化之方法,其中 在该第一灰化步骤中之该处理室压力系介于约1 mTorr和约1000mTorr之间。 30.如申请专利范围第1项之原处灰化之方法,其中 在该第一灰化步骤中之该处理室压力系介于约5 mTorr和约50mTorr之间。 31.如申请专利范围第1项之原处灰化之方法,其中 在该第二灰化步骤之该处理室压力系小于约10mTorr 。 32.如申请专利范围第1项之原处灰化之方法,其中 在该第二灰化步骤之该处理室压力系小于约5mTorr 。 33.如申请专利范围第1项之原处灰化之方法,其中 该处理室压力系在该第一及该第二灰化步骤之间 变化。 34.如申请专利范围第1项之原处灰化之方法,其中 该基板包含低介电常数材料、光阻、或蚀刻残留 物、或其组合。 35.如申请专利范围第1项之原处灰化之方法,其中 该低介电常数材料包含SiOC材料。 36.如申请专利范围第1项之原处灰化之方法,其中 该产生电浆之步骤包含经由一阻抗匹配网路将射 频功率施加于一电浆源之上板电极。 37.如申请专利范围第36项之原处灰化之方法,其中 施于该上板电极之该射频功率系介于约500W至约 2200W之间。 38.如申请专利范围第1项之原处灰化之方法,其中 该产生电浆包含经由一阻抗匹配网路将射频功率 施加于一电浆源之感应线圈。 39.如申请专利范围第38项之原处灰化之方法,其中 施加于该感应线圈之该射频功率系介于约50W到约 10000W之间。 40.如申请专利范围第1项之原处灰化之方法,其中 该产生电浆之步骤包含施加一射频功率至一旋转 直流磁场电源。 41.一种原处灰化之方法,包含: 通入包含O2气体之处理气体; 藉由将射频功率透过一阻抗匹配网路施加于一电 浆源之上板电极,而在处理室内产生电浆; 将基板暴露于该电浆,该基板系含有低介电常数材 料、光阻、或蚀刻残留物、或其组合,且设置于一 基板支座之顶部上; 经由将介于约0W与约100W之间的第一偏压施加于该 基板支座,以实行第一灰化步骤;以及 经由将介于约50W与约1000W之间的第二偏压施加于 该基板支座,以实行第二灰化步骤,其中该第二偏 压大于该第一偏压,且在该第二灰化步骤中的处理 室压力小于20mTorr。 42.如申请专利范围第41项之原处灰化之方法,其中 该处理气体更包含一稀有气体。 43.如申请专利范围第41项之原处灰化之方法,其中 施加于该上板电极的该射频功率系介于约500W与约 2200W之间。 图式简单说明: 图1系显示单一步骤灰化制程之示范性横剖面图。 图2系显示两步骤灰化制程之示范性横剖面图。 图3系概略地显示在灰化制程期间之罩盖层损耗。 图4A-4C系显示灰化制程的光学放射光谱(OES)图。 图5系概略地显示介电侧壁损耗。 图6A系显示在基板上所量测之离子通量,其为处理 室压力的函数。 图6B系显示在电浆中之氧自由基密度,其为处理室 压力的函数。 图7系显示根据本发明一实施例的电浆处理系统。 图8系显示根据本发明另一实施例之电浆处理系统 。 图9系显示根据本发明又另一实施例之电浆处理系 统。