專(zhuān)利名稱(chēng)：用于從基片上去除邊緣聚合物的裝置及方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明大體上涉及基片制造技術(shù)，更具體地，涉及用于從基片 上去除邊緣聚合物的裝置及方法。
背景技術(shù)：
在基片(例如，半導(dǎo)體基片或如在平板顯示器制造中使用的玻 璃^反)處理中，經(jīng)常^f吏用等離子。例如，作為基片處理的一部分， 基片被分為多個(gè)模片，或者矩形區(qū)域，其每個(gè)會(huì)成為一塊集成電路。 然后在一系列的步驟中處理基片，在這些步驟中材料被有選擇性地去除(蝕刻)和沉積。在納米級(jí)別上控制晶體管門(mén)臨界尺寸(CD) 是最優(yōu)先考慮的，因?yàn)閷?duì)目標(biāo)門(mén)長(zhǎng)度的每個(gè)納米的偏離可直接影響 這些器件的運(yùn)行速度。然后，硬化的乳膠區(qū)域被有選擇地去除，使得下層的部分暴露 在外。然后，將基片置于等離子處理室中的基片支撐結(jié)構(gòu)上，該支 撐結(jié)構(gòu)包括單4及或雙極電極，稱(chēng)為卡盤(pán)或基架。然后，合適的蝕刻 劑氣體流入該室中并且被激發(fā)形成用于蝕刻該基片暴露區(qū)域的等 離子。在蝕刻處理過(guò)程中，在基片斜面區(qū)域的頂部和底部形成聚合物 副產(chǎn)物(邊緣聚合物)并非罕見(jiàn)的。斜面區(qū)域是指在基片周界上不 存在模片的表面區(qū)域。通常，在蝕刻處理過(guò)程中，形成于基片斜面 上的聚合物是有機(jī)物，并且可能由碳(C)、氧(O)、氮(N)、和/或氟(F)組成。^f旦是，當(dāng)因多種不同的蝕刻處理而導(dǎo)致*接連不斷 的聚合物層沉積在斜面邊緣區(qū)域上時(shí)，通常強(qiáng)^:和有粘性的有才幾粘 結(jié)劑將會(huì)最終變?nèi)醪⑶颐撀浠騽兟?，在運(yùn)輸中往往會(huì)落到另 一個(gè)基 片上。例如，基片通常經(jīng)由充分干凈的容器(通常稱(chēng)為匣子)成批 地在等離子處理系統(tǒng)之間移動(dòng)。當(dāng)較高位置的基片重新置于該容器 中時(shí)，部分聚合物層會(huì)落到存在有模片的較低的基片上，這潛在地 影響了器件產(chǎn)量。如通常所知道的那樣，去除聚合物的相對(duì)簡(jiǎn)單JU氏成本的方法 可以是4吏用大氣壓(或高壓)等離子射流(APPJ),該方法一^殳允 許等離子集中在基片的特定位置上，由此最小化對(duì)基片上模片的潛 在損壞。APPJ設(shè)備通常將大量的惰性氣體(例如，He,等)與少 量的反應(yīng)性氣體(例如，CF4、 02，等)在環(huán)形體積(例如，管筒、 柱體，等)中相混合，該環(huán)形體積形成于rf-通電電極(沿該源的縱 軸)和接地電才及之間。然后，所產(chǎn)生的等離子通過(guò)由氣體的流入 (influx)(氣體流入(influent))所產(chǎn)生的壓力^皮壓迫出該環(huán)形體 積(等離子流出)的一端。可通過(guò)調(diào)節(jié)氣體流入壓力以及APPJ i殳 備上排出孔的形狀和大d、來(lái)控制該等離子流出的形狀和大小。另夕卜，APPJ還可與反應(yīng)性離子蝕刻(RIE)相結(jié)合，以去除聚 合物副產(chǎn)物。通常，RIE結(jié)合化學(xué)和離子處理以從基片去除材料。 一般地，等離子中的離子通過(guò)撞擊基片表面，以及破壞在該表面上 原子的化學(xué)鍵以使它們更易與該化學(xué)處理的分子反應(yīng)，從而增強(qiáng)化 學(xué)處理。當(dāng)在大氣壓力條件下運(yùn)行時(shí)，大氣壓等離子與低壓等離子 相比是相對(duì)便宜的，因?yàn)榈蛪旱入x子需要復(fù)雜的泵系統(tǒng)以在接近于 真空條件下運(yùn)行。APPJ設(shè)備還易受到電弧力文電(arcing)的影響。電弧通常是一種高功率密度的短路，其具有微型爆炸(miniature explosion )效應(yīng)。當(dāng)電弧發(fā)生在革巴材或室固定裝置(fixture )表面 上或其表面附近時(shí)，可形成重大的^皮壞，例3。局部熔〗匕。等離子電弧通常由低等離子阻抗產(chǎn)生，該等離子阻抗可導(dǎo)致穩(wěn)定增加的電 流。如果電阻足夠低，電流將會(huì)無(wú)限地增加H又受電源和阻抗限制)， 從而產(chǎn)生短路，其中發(fā)生全部能量轉(zhuǎn)移。這可能會(huì)造成對(duì)基片以及 等離子室的破壞。為抑制電弧放電，必須保持相對(duì)高的等離子阻抗。 通常的解決方法可利用相對(duì)高流率的大體積的惰性氣體來(lái)限制等 離子中的離子化比率。另 一種解決方法可沿該通電電極的縱軸設(shè)置 具有相同電位的狹槽，從而減小電弧放電的可能性。例如，在通常的大氣壓等離子配置中，rf功率在通電電才及和一 組接地電極之間產(chǎn)生放電，其使處理氣體(例如02)離子化。但是， 隨著等離子中帶電物質(zhì)(即，離子等)的密度增加( 一般大于2% )， 在暴露的電極處產(chǎn)生破壞性電弧的可能性也增加。因此，大部分大 氣壓等離子處理一4殳還包括幾乎不帶電的(惰性)氣體，例如He， 其限制離子化。但是，在聚合物副產(chǎn)物去除應(yīng)用中，大體積(高流 量)的惰性氣體可能會(huì)使大氣壓等離子的使用在經(jīng)濟(jì)上是不可行 的。例如，從基片上4又5mn^表面區(qū)域大量去除聚合物可需要10 slm (標(biāo)準(zhǔn)升每分鐘)以上的惰性氣體。對(duì)于單個(gè)一般的300mm基片， 這對(duì)應(yīng)于超過(guò)100升惰性氣體的消耗。除了獲得半導(dǎo)體級(jí)別惰性氣 體的花費(fèi)外，在制造設(shè)備中存儲(chǔ)如此大體積的氣體可能是行不通 的。另外，因?yàn)樗枰亩栊詺怏w處理設(shè)備可能較為昂貴，所以清 潔和回收惰性氣體可能是經(jīng)濟(jì)上不可行的?，F(xiàn)參考圖1，示出大氣壓等離子射流設(shè)備的簡(jiǎn)化示意圖，其中 通電電極和接地電極均被配置在腔壁上。通常，惰性氣體118 (例 如，He等)和處理氣體116 (例如，CF4等)流入到密封盒體114 中以用于增壓。這些氣體轉(zhuǎn)而通過(guò)氣體流入115輸入放電室腔110， 在該腔中利用RF功率源108激發(fā)等離子并在腔110的一端從排出 孑L 117產(chǎn)生等離子流出104，以清潔基片102。通常，排出孑L 117 的形狀和直徑會(huì)影響沿橫向和縱向軸的等離子流出104的相應(yīng)形狀(例如，橫向窄且縱向深、橫向?qū)捛铱v向淺，等)。但是，如前所述，可能需要大體積的惰性氣體，以防止在通電電極106到接地電 才及112之間產(chǎn)生電纟瓜105。現(xiàn)參考圖2,示出大氣壓等離子射流設(shè)備的簡(jiǎn)化示意圖，其中 通電電極配置為中心棒，而一個(gè)或多個(gè)接地電極配置在腔的內(nèi)表面 上。 一般地，所前所述，惰性氣體118(例如，He等)和處理氣體 116(例如，CF4等)流入到密封盒體114中以用于增壓。這些氣體 轉(zhuǎn)而通過(guò)氣體流入115輸入放電室腔IIO，在該腔中利用RF功率源 108激發(fā)等離子104并在腔110的一端從排出孔117產(chǎn)生等離子流 出104，以清潔基片102。通常，排出孔117的形狀和直徑會(huì)影響 沿牙黃向和S從向軸的等離子流出104的相應(yīng)形^l犬(例如，4黃向窄且纟從 向深、橫向?qū)捛铱v向淺，等)。但是，如前所述，可能需要大體積 的惰性氣體，以防止在通電電才及106到4妾地電才及112之間產(chǎn)生電弧 105。現(xiàn)參考圖3，示出基片的簡(jiǎn)化示意圖，其中一組邊緣聚合物已 經(jīng)沉積在平面背部上。如前所述，在蝕刻處理過(guò)程中，于基片上形 成聚合物副產(chǎn)物(邊緣聚合物)并非罕見(jiàn)。在該示例中，聚合物副 產(chǎn)物已沉積在該平面背部上，也就是基片遠(yuǎn)離等離子那一側(cè)。例如， 聚合物厚度在約70° 302處為約250nm，在約45。 304處為約270nm， 并且在約0°306處為約120nm?？傮w上說(shuō)，聚合物的厚度越大，該 聚合物的一部分移位并落在其它基片上的可能性就越高，這潛在地 影響了制造產(chǎn)出。綜上所述，期望用于從基片去除邊緣聚合物的裝置和方法。 發(fā)明內(nèi)容在一個(gè)實(shí)施方式中，本發(fā)明涉及一種產(chǎn)生用于從基片去除邊緣 聚合物的等離子的裝置。該實(shí)施方式包括通電電極組件，其包括通電電4及、第一介電層、以及第一金屬絲網(wǎng)，該第一金屬絲網(wǎng)i殳置于 該通電電才及和該第一介電層之間。該實(shí)施方式還包招4妄地電才及組 件，其相對(duì)該通電電極組件設(shè)置，從而形成腔，在該腔中產(chǎn)生該等 離子，當(dāng)該等離子存在于該腔中時(shí)，該第一介電層將該第一金屬絲 網(wǎng)與該等離子屏蔽開(kāi)，該腔在一端具有出口，用于提供該等離子以 去除該邊緣聚合物。在一個(gè)實(shí)施方式中，本發(fā)明涉及一種產(chǎn)生用于從基片去除邊緣 聚合物的等離子的方法。該方法包括提供通電電極組件，該通電電 極組件包括通電電極、第一介電層、以及第一金屬絲網(wǎng)，該第一金 屬絲網(wǎng)設(shè)置于該通電電極和該第一介電層之間。該方法還包括提供 接地電極組件，其相對(duì)該通電電極組件設(shè)置，從而形成腔，在該腔 中產(chǎn)生等離子，當(dāng)該等離子存在于該腔中時(shí)，該第一介電層將該第 一金屬絲網(wǎng)與該等離子屏蔽開(kāi)，該腔在一端具有出口，用于提供該 等離子以去除該邊緣聚合物。該方法進(jìn)一步包括引入至少 一種惰性 氣體和至少 一 種處理氣體到該腔中，以及利用該通電電極對(duì)該腔施 加rf場(chǎng)，以由該至少一種惰性氣體和該至少一種處理氣體產(chǎn)生該等 離子。在一個(gè)實(shí)施方式中，本發(fā)明涉及一種產(chǎn)生用于從基片去除邊緣 聚合物的等離子的方法。該方法包括提供通電電極組件，該通電電 極組件包括通電電極、第一介電層、以及第一金屬絲網(wǎng)，該第一金 屬絲網(wǎng)設(shè)置于該通電電極和該第一介電層之間。該方法進(jìn)一部包括 提供接地電極組件，其相對(duì)該通電電極組件設(shè)置，從而形成腔，在 該腔中產(chǎn)生等離子，當(dāng)該等離子存在于該腔中時(shí)，該第一介電層將 該第一金屬絲網(wǎng)與該等離子屏蔽開(kāi)，該腔在一端具有出口，用于提 供該等離子以去除該邊緣聚合物。該方法還包括利用該通電電極對(duì)該月空施力口 rf場(chǎng)，以由至少一種惰性氣體和該至少一種處理氣體產(chǎn)生 該等離子。在以下本發(fā)明的詳細(xì)說(shuō)明中，將結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明的這些和其 它特點(diǎn)進(jìn)4于更詳細(xì)的描述。


在附圖中本發(fā)明通過(guò)示例而不是限制來(lái)說(shuō)明，相似的參考標(biāo)號(hào) 表示類(lèi)似的元件，其中圖1示出了大氣壓等離子射流設(shè)備的簡(jiǎn)化示意圖，其中通電電 才及和4妄地電才及均配置在腔壁上；圖2示出了大氣壓等離子射流設(shè)備的簡(jiǎn)化示意圖，其中通電電 才及配置為中心4奉，并且一個(gè)或多個(gè)4妄地電才及配置在腔壁上；圖3示出了基片的簡(jiǎn)化示意圖，其中一組邊緣聚合物已沉積到 平面背部上；圖4示出了才艮據(jù)本發(fā)明一個(gè)實(shí)施方式的DWM-APPJ設(shè)備的簡(jiǎn) 化示意圖，其中通電電極和接地電極均配置在腔壁上；圖5示出了根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方式的DWM-APPJ設(shè)備的 簡(jiǎn)化示意圖，其中通電電極配置為中心才奉，并且一個(gè)或多個(gè)4妻i也電 極配置在腔內(nèi)表面上；圖6示出了根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方式，圖5中所述的一組 DWM-APPJ i殳備的簡(jiǎn)4匕示意圖；圖7示出了才艮據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方式，圖6中所述的一組 DWM-APPJ設(shè)備的具有額外的惰性氣體射流組的簡(jiǎn)化示意圖；圖8示出了根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方式，DWM-APPJ設(shè)備的 簡(jiǎn)化示意圖，其中金屬絲網(wǎng)介電套管組是可改變的；圖9示出了根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方式，利用DWM-APPJ設(shè) 備從基片優(yōu)化地去除邊緣聚合物的簡(jiǎn)化的方法。
具體實(shí)施方式
以下將結(jié)合如

的 一些優(yōu)選的實(shí)施方式詳細(xì)描述本發(fā) 明。在下面的描述中，闡述多個(gè)具體的細(xì)節(jié)以提供對(duì)本發(fā)明實(shí)施方 式的徹底理解。然而，對(duì)于本領(lǐng)域技術(shù)人員來(lái)說(shuō)，顯然，本發(fā)明可 不利用這些具體細(xì)節(jié)的某些或全部來(lái)實(shí)施。在其他情況下，公知的 工藝步驟和/或結(jié)構(gòu)將不會(huì)詳細(xì)描述，以i更不會(huì)不必要地混淆本發(fā) 明。雖然不希望局限于理論，發(fā)明人相信 一 種大氣壓力等離子射流 設(shè)備可在相對(duì)4氐的(例如，小于約lslm)惰性氣體流率來(lái)最小化電 弧的產(chǎn)生，并由此可乂人基片有效去除邊^(qū)彖聚合物，在該i殳備中，介 電阻擋層和金屬絲網(wǎng)i殳置于至少一個(gè)電4及和等離子(DWM-APPJ) 之間。通常，當(dāng)過(guò)電壓(over voltage )施力口到電才及間的方文電間隙時(shí)， 會(huì)產(chǎn)生電弧，從而電子雪崩達(dá)到臨界階段，該階段中極其迅速的雪 崩電子流(streamer)傳播是可能的。其結(jié)果是，形成微放電通道。 但是，因?yàn)榻殡娮钃鯇右餐鳛殡娊轶w(通常是在其表面積累電 荷的材料)，所以孩U文電通道穿過(guò)介電阻擋層進(jìn)入表面放電(surface discharges),其覆蓋了比原始通道直徑大得多的區(qū)域。因?yàn)樵诮殡姳砻娴碾姾删鄯e，在微放電位置的場(chǎng)將會(huì)在擊穿(breakdown)后 的數(shù)納秒內(nèi)瓦解，從而終止在該位置的電流。但是，這樣的擊穿往 往會(huì)導(dǎo)致等離子自身的瓦解。該金屬絲網(wǎng)以有利的方式防止了這種 瓦解。通常，電磁波(例如由rf發(fā)生器產(chǎn)生)不穿過(guò)類(lèi)似金屬絲網(wǎng)的、 導(dǎo)電表面的小于波長(zhǎng)的孔。通過(guò)改變?cè)摻饘俳z網(wǎng)的孔的直徑，可將 產(chǎn)生的rf場(chǎng)削弱不同的量以及至不同的程度。據(jù)信，由具有適當(dāng)孔當(dāng)小的惰性氣體流率下保持等離子而沒(méi)有電弧方文電。由此， DWM-APPJ中，在電才及和介電阻擋層之間增加至少一個(gè)金屬絲網(wǎng)， 允許以相對(duì)小的惰性氣體流率(小于約lslm)產(chǎn)生等離子射流，大 大去除在特定基片位置的聚合物副產(chǎn)物。另外，與以前的APPJ配 置不同，DWM-APPJ不需要沿通電電極縱軸的狹槽。狹槽通常增加 APPJ的尺寸、復(fù)雜性以及成本。通常，rf的一個(gè)波長(zhǎng)的公差被認(rèn)為是滿(mǎn)意性能和不滿(mǎn)意性能之 間的近似交叉點(diǎn)。但是，總的來(lái)說(shuō)，金屬絲網(wǎng)內(nèi)的孔或表面變化通 常必須小于一個(gè)波長(zhǎng)的一部分，從而避免造成不可接受的性能降 低。另夕卜，金屬絲網(wǎng)通常不接地，從而允許rf場(chǎng)穿透進(jìn)入等離子中。在一個(gè)實(shí)施方式中，介電阻擋層設(shè)置于單個(gè)的電極和等離子之 間。在一個(gè)實(shí)施方式中，介電阻擋層i殳置于全部電極和等離子之間。 在一個(gè)實(shí)施方式中，介電阻擋層設(shè)置于通電電極和等離子之間。在 一個(gè)實(shí)施方式中，介電阻擋層設(shè)置于接地電極和等離子之間。在一 個(gè)實(shí)施方式中，金屬絲網(wǎng)設(shè)于該介電阻擋層和電極之間。在一個(gè)實(shí) 施方式中，金屬絲網(wǎng)設(shè)于各個(gè)介電阻擋層和電極之間。在一個(gè)實(shí)施 方式中，金屬絲網(wǎng)設(shè)于介電阻擋層和通電電極之間。在一個(gè)實(shí)施方 式中，金屬絲網(wǎng)i殳于介電阻擋層和接地電極之間。在一個(gè)實(shí)施方式中，該金屬絲網(wǎng)包括銅(Cu)。在一個(gè)實(shí)施方 式中，該金屬絲網(wǎng)包4舌不4秀鋼。在一個(gè)實(shí)施方式中，該金屬絲網(wǎng)包 4舌黃銅。在一個(gè)實(shí)施方式中，該金屬絲網(wǎng)是鍍4辛(galvanized)的。 在一個(gè)實(shí)施方式中，該金屬絲網(wǎng)是單絲。在一個(gè)實(shí)施方式中，該金 屬絲網(wǎng)具有矩形編織。在一個(gè)實(shí)施方式中，該金屬絲網(wǎng)具有六角形 編織。在一個(gè)實(shí)施方式中，該電介質(zhì)包括聚酯薄膜(Mylar )。在一 個(gè)實(shí)施方式中，該電介質(zhì)包括陶瓷。在一個(gè)實(shí)施方式中，該電介質(zhì) 包4舌聚四氟乙烯(Teflon )?，F(xiàn)參考圖4，示出了根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方式，DWM-APPJ i殳備的簡(jiǎn)化示意圖，其中通電電極和4妄地電才及均配置在腔壁上。另 夕卜，與通常使用的配置不同，設(shè)置于通電電極406和介電阻擋層405 之間的金屬絲網(wǎng)407a，以及設(shè)置于接地電極432和介電阻擋層405 之間的金屬絲網(wǎng)407b,可允"i午在比通常所需的流率(例如，約10 slm,等)小得多的惰性氣體流率(小于約lslm)保持等離子而沒(méi) 有電弧;故電。通常，惰性氣體418和處理氣體416流入到密封盒體 414中以用于增壓。該氣體轉(zhuǎn)而通過(guò)氣體流入415輸入力丈電室腔 410,在該腔內(nèi)利用RF功率源408激發(fā)等離子，并在腔410的一端 從排出孔417產(chǎn)生等離子流出404，以清潔基片402。另外，盡管 在此實(shí)施方式中，各電極配置為具有金屬絲網(wǎng)，但其它的實(shí)施方式 可僅在通電電極406或接地電極432上包括單個(gè)的金屬絲網(wǎng)。在一 個(gè)實(shí)施方式中，直徑431在約0.5mm至約6mm之間。該實(shí)施方式 的優(yōu)點(diǎn)包括能夠以相對(duì)小的惰性氣體流率(小于約1 slm)產(chǎn)生大 大去除邊緣聚合物副產(chǎn)物的等離子射流，從而避免了獲得大體積的 半導(dǎo)體級(jí)惰性氣體的開(kāi)銷(xiāo)，或者也避免了購(gòu)置昂貴的惰性氣體回收 設(shè)備。現(xiàn)參考圖5，示出了根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方式的DWM-APPJ 設(shè)備的簡(jiǎn)化示意圖，其中通電電極配置為中心棒，并且一個(gè)或多個(gè)接地電極配置在腔內(nèi)表面上。另夕卜，與現(xiàn)有技術(shù)不同，設(shè)置于通電電極506b和介電阻擋層505b之間的金屬絲網(wǎng)507b,以及設(shè)置于 接地電極532a-b和介電阻擋層505a之間的金屬絲網(wǎng)507a，可允許 以比通常所需的流率(例如，約10slm,等)大大減小的惰性氣體 流率(小于約1 slm)保持等離子而沒(méi)有電弧;改電。如前所述，通 常，惰性氣體518和處理氣體516流入到密封盒體514中以用于增 壓。該氣體轉(zhuǎn)而通過(guò)氣體流入515舉命入》文電室腔510,在該腔內(nèi)利 用RF功率源508激發(fā)等離子，并在腔510的一端從排出孔517產(chǎn) 生等離子流出504,以蝕刻或清潔基片502。在一個(gè)實(shí)施方式中， 直徑531在約0.5mm至約6mm之間。該實(shí)施方式的^尤點(diǎn)包4舌能夠 以相對(duì)小的惰性氣體流率(小于約1 slm)產(chǎn)生基本上去除邊緣聚 合物副產(chǎn)物的等離子射流，從而避免了獲得大體積的半導(dǎo)體級(jí)惰性 氣體的開(kāi)銷(xiāo)，或者也避免了購(gòu)置昂貴的惰性氣體回收設(shè)備。例如，要利用DWM-APPJ設(shè)備去除斜面邊緣聚合物，在1-20W RF功率的功率設(shè)定，在從約2MHz到約13.56MHz的頻率，并在具 有約100sccm至約500sccm的02流量下，需要小于1 slm的He流量以防止產(chǎn)生電弧。這大大低于利用一^:^f吏用的APPJi殳備的可比4交才喿作通常所要求的10 slm He?，F(xiàn)參考圖6,示出了根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方式，如圖5所述 一組DWM-APPJ ^殳備的簡(jiǎn)化示意圖。在該實(shí)施方式中，各 DWM-APPJ設(shè)備在縱軸上設(shè)置，其中DWM-APPJ 601設(shè)置為從面 向等離子的基片表面(也稱(chēng)作平面前部)去除聚合物副產(chǎn)物，并且 DWM-APPJ 602 i殳置為乂人面向卡盤(pán)的基片表面(也稱(chēng)"乍平面后側(cè)) 去除聚合物副產(chǎn)物。通過(guò)同時(shí)去除邊緣聚合物，基片處理時(shí)間減少 約50%，這增加了制造產(chǎn)量?，F(xiàn)參考圖7,示出了才艮據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方式，如圖6中的 一組DWM-APPJ設(shè)備的簡(jiǎn)化示意圖，帶有額外的惰性氣體射流組。在該配置中，惰性氣體射流組718可設(shè)置為從基片502排除任〃f可由 DWM-APPJ設(shè)備601和602產(chǎn)生的揮發(fā)性副產(chǎn)物，從而大大減少了對(duì)基片表面的任何進(jìn)一 步的污染?，F(xiàn)參考圖8,示出了根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方式，DWM-APPJ 設(shè)備的簡(jiǎn)化示意圖，其中金屬絲網(wǎng)介電套管是可改變的。如前所述， 通過(guò)改變金屬絲網(wǎng)孔的直徑，rf場(chǎng)可#皮削弱不同的量以及至不同的 程度。因此，允許多種每個(gè)具有不同金屬絲網(wǎng)孔直徑的金屬絲網(wǎng)介 電套管805a和805b,可允許為特定配置或制法而優(yōu)化該 DWM-APPJ設(shè)備。即，各個(gè)金屬絲網(wǎng)介電套管805a和805b設(shè)置 在合適的電才及和等離子之間的DWM-APPJ中，以最小化電弧方文電。 在一個(gè)實(shí)施方式中，805a和805b對(duì)于任何給定的配置具有相同的 孑L直徑。在一個(gè)實(shí)施方式中，805a和805b對(duì)于任何纟會(huì)定的配置具 有不同的孔直徑。在一個(gè)實(shí)施方式中，金屬絲網(wǎng)層夾在介電層之間。在一個(gè)實(shí)施 方式中，金屬絲網(wǎng)層利用粘結(jié)劑粘結(jié)到介電層，例如硅粘結(jié)劑。在 一個(gè)實(shí)施方式中，金屬絲網(wǎng)層利用壓力(沿橫軸)固定到介電層。 在一個(gè)實(shí)施方式中，金屬絲網(wǎng)層利用摩擦力(沿縱軸)固定到介電 層。在一個(gè)實(shí)施方式中，金屬絲網(wǎng)介電套管利用壓力(沿橫軸)固 定到電極。在一個(gè)實(shí)施方式中，金屬絲網(wǎng)介電套管利用摩擦力(沿 i從軸)固定到介電層。例如，對(duì)于給定配置(例如，處理氣體流率、處理氣體類(lèi)型、 rf功率，等)，減小惰性氣體流率通常會(huì)增加電弧放電的可能性。 但是，插入各具有較小孔直徑的金屬絲網(wǎng)套管組可在較低的惰性氣 體流率保持等離子而沒(méi)有電弧放電。另外，也可使用不同的金屬絲 網(wǎng)材料(例如，復(fù)合金屬、鉑等)，并且不必重新設(shè)計(jì)該DWM-APPJ 設(shè)備?，F(xiàn)參考圖9，示出了根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方式，用于利用 DWM-APPJ設(shè)備從基片最佳地去除邊緣聚合物的簡(jiǎn)化的方法。開(kāi) 始，在902,提供通電電極組件，其包括通電電極、金屬絲網(wǎng)和介 電層。在一個(gè)實(shí)施方式中，金屬絲網(wǎng)可包4舌銅、不4秀鋼、黃銅和鍍 鋅金屬中的一種。在一個(gè)實(shí)施方式中，介電層可包括二氧化珪、氮 化石圭、聚酯薄膜、陶瓷或聚四氟乙烯中的一種。4妄下來(lái)，在904, 接地電極組件相對(duì)該通電電極組件設(shè)置，乂人而形成腔，在該腔內(nèi)產(chǎn) 生等離子。在一個(gè)實(shí)施方式中，該月空可以是環(huán)形體積。在一個(gè)實(shí)施 方式中，該通電電極可以是配置在該腔內(nèi)的縱向探針。接下來(lái)，在 906,利用通電電才及向該月空施力口 rf場(chǎng)，以由至少 一種惰性氣體和至 少一種處理氣體產(chǎn)生等離子。本發(fā)明在多個(gè)方面顯著區(qū)別于現(xiàn)有技術(shù)。例如，本發(fā)明將至少 一個(gè)介電阻4當(dāng)層和至少一個(gè)金屬絲網(wǎng)與APPJ (DWM-APPJ)相結(jié) 合，從而利用相對(duì)小的惰性氣體流率(小于約1 slm)產(chǎn)生基本上 去除邊緣聚合物副產(chǎn)物的等離子射流。另外，與一般的且復(fù)雜的 APPJ設(shè)備構(gòu)造不同，本發(fā)明并不是通過(guò)使用狹槽、高流速、和/或 氧化鋁蓋來(lái)減少電弧放電。并且，本發(fā)明不要求任何專(zhuān)門(mén)的和/或設(shè) 備以保持真空，不物理上接觸基片從而使破壞性刮擦的可能性最 小，并且因該最小的設(shè)備要求而相對(duì)容易地集成入現(xiàn)有的工藝中。盡管本發(fā)明已根據(jù)多個(gè)優(yōu)選的實(shí)施方式進(jìn)行了描述，但是存在 落入本發(fā)明范圍內(nèi)的改變、置換和等同方式。例如，盡管本發(fā)明關(guān) 于Lam Research等離子處理系統(tǒng)(例如，ExelanTM、 ExelanTMHP、 ExelanTMHPT、 2300TM、 VersysTM Star等)進(jìn)行描述，但也可使用其 它的等離子處理系統(tǒng)。本發(fā)明也可用于多種直徑的基片(例如， 200mm、 300mm、 LCD,等)。另外，這里使用的詞語(yǔ)"組，，包括 一個(gè)或多個(gè)該組中的指定元件。例如，"X"組指一個(gè)或多個(gè)"X"。本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)包括在相對(duì)低(小于約1 slm)的惰性氣體流率 下，以最低限度的電弧放電，從基片去除邊緣聚合物。其它的優(yōu)點(diǎn) 包括能夠容易地將DWM-APPJ清洗i殳備集成入現(xiàn)場(chǎng)濕清洗工藝以 及基片制造工藝的優(yōu)化。雖然已經(jīng)*坡露了示例性的實(shí)施方式和最佳才莫式，^f旦可在由所附 權(quán)利要求限定的本發(fā)明的主題和精神內(nèi)，對(duì)已披露的實(shí)施方式進(jìn)行 修改和變化。
權(quán)利要求
1.一種產(chǎn)生用于從基片去除邊緣聚合物的等離子的裝置，包括通電電極組件，包括通電電極，第一介電層，以及第一金屬絲網(wǎng)，其設(shè)置于所述通電電極和所述第一介電層之間；以及相對(duì)所述通電電極組件設(shè)置的接地電極組件，從而形成在其中產(chǎn)生所述等離子的腔，當(dāng)所述等離子存在于所述腔中時(shí)，所述第一金屬絲網(wǎng)通過(guò)所述第一介電層與所述等離子屏蔽，所述腔在一端具有出口，用于提供所述等離子以去除所述邊緣聚合物。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，其中所述接地電極組件包括接地電極，第二介電層，當(dāng)所述等離子存在于所述腔中時(shí)，該第二 介電層位于所述接地電極和所述等離子之間。
3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的裝置，其中所述接地電極組件進(jìn)一步包 括第二金屬絲網(wǎng)，所述第二金屬絲網(wǎng)i殳置于所述接地電極和所 述第二介電層之間，其中當(dāng)所述等離子存在于所述腔中時(shí)，所 述第二金屬絲網(wǎng)通過(guò)所述第二介電層與所述等離子屏蔽。
4. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的裝置，其中所述腔為環(huán)形體積。
5. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的裝置，其中所述通電電極為配置于所述 腔中的縱向纟果針。
6. 根據(jù)權(quán)利要求5所述的裝置，其中所述腔包括沿橫軸的腔直徑， 其中所述腔直徑至少與基片直徑一樣大。
7. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的裝置，其中所述第一介電層和所述第二 介電層是二氧化硅、氮化硅、聚酯薄膜、陶瓷和聚四氟乙烯中 的一種。
8. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的裝置，其中所述第一金屬絲網(wǎng)和所述第 二金屬絲網(wǎng)是銅、不4秀鋼、黃銅和鍍鋅金屬中的一種。
9. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的裝置，其中所述第一金屬絲網(wǎng)和所述第 二金屬絲網(wǎng)^皮配置成單絲、矩形編織、和六邊形編織中的一種。
10. —種產(chǎn)生用于從基片去除邊緣聚合物的等離子的方法，包括才是供通電電4及組件，所述通電電4及組件包括 通電電極， 第一介電層，以及第一金屬絲網(wǎng)，其i殳置于所述通電電極和所述第一 介電層之間；提供相對(duì)所述通電電極組件設(shè)置的接地電極組件，從而 形成在其中產(chǎn)生所述等離子的腔，當(dāng)所述等離子存在于所述腔 中時(shí)，所述第一金屬絲網(wǎng)通過(guò)所述第一介電層與所述等離子屏 蔽，所述腔在一端具有出口，用于提供所述等離子以去除所述 邊緣聚合物；向所述腔中引入至少一種惰性氣體和至少一種處理氣體；以及利用所述通電電才及向所述腔施力。rf場(chǎng)，以由所述至少一 種惰性氣體和所述至少一種處理氣體產(chǎn)生所述等離子。
11. 根據(jù)權(quán)利要求10所述的方法，其中所述接地電極組件包括接地電極，第二介電層，當(dāng)所述等離子存在于所述腔中時(shí)，該第二 介電層位于所述接地電極和所述等離子之間。
12. 才艮據(jù)權(quán)利要求11所述的方法，其中所述4妄地電極組件進(jìn)一步 包括第二金屬絲網(wǎng)，所述第二金屬絲網(wǎng)設(shè)置于所述接地電極和 所述第二介電層之間，其中當(dāng)所述等離子存在于所述腔中時(shí)， 所述第二金屬絲網(wǎng)通過(guò)所述第二介電層與所述等離子屏蔽。
13. 4艮據(jù)權(quán)利要求12所述的方法，其中所述腔為環(huán)形體積。
14. 4艮據(jù);f又利要求13所述的方法，其中所述通電電才及為配置于所 述腔中的縱向探針。
15. 根據(jù)權(quán)利要求14所述的方法，其中所述腔包括沿橫軸的腔直 徑，其中所述腔直徑至少與基片直徑一樣大。
16. 根據(jù)權(quán)利要求15所述的方法，其中所述第一介電層和所述第 二介電層是二氧化硅、氮化硅、聚酯薄膜、陶瓷和聚四氟乙烯 中的一種。
17. 根據(jù)權(quán)利要求16所述的方法，其中所述第一金屬絲網(wǎng)和所述 第二金屬絲網(wǎng)是銅、不銹鋼、黃銅和鍍鋅金屬中的一種。
18. 才艮據(jù)4又利要求17所述的方法，其中所述第一金屬絲網(wǎng)和所述 第二金屬絲網(wǎng)被配置成單絲、矩形編織、和六邊形編織中的一 種。
19. 一種產(chǎn)生用于從基片去除邊緣聚合物的等離子的方法，包括提供通電電才及組件，所述通電電4及組件包4舌 通電電才及， 第一介電層，以及第一金屬絲網(wǎng)，其i殳置于所述通電電4及和所述第一 介電層之間；提供相對(duì)所述通電電極組件設(shè)置的接地電極組件，從而 形成在其中產(chǎn)生等離子的腔，當(dāng)所述等離子存在于所述腔中 時(shí)，所述第一金屬絲網(wǎng)通過(guò)所述第一介電層與所述等離子屏 蔽，所述腔在一端具有出口，用于提供所述等離子以去除所述 邊纟彖聚合物；以及利用所述通電電才及向所述腔施加rf場(chǎng)，以由至少一種惰 性氣體和所述至少一種處理氣體產(chǎn)生所述等離子。
20. 根據(jù)權(quán)利要求19所述的方法，其中所述接地電極組件包括接地電極，第二介電層，當(dāng)所述等離子存在于所述腔中時(shí)，該第二 介電層位于所述接地電才及和所述等離子之間。
21. 根據(jù)權(quán)利要求20所述的方法，其中所述接地電極組件進(jìn)一步 包括第二金屬絲網(wǎng)，所述第二金屬絲網(wǎng)設(shè)置于所述接地電極和 所述第二介電層之間，其中當(dāng)所述等離子存在于所述腔中時(shí)， 所述第二金屬絲網(wǎng)通過(guò)所述第二介電層與所述等離子屏蔽。
22. 根據(jù)權(quán)利要求21所述的方法，其中所述腔為環(huán)形體積。
23. 才艮據(jù)一又利要求22所述的方法，其中所述通電電4及為配置于所 述腔中的縱向纟笨針。
24. 根據(jù)權(quán)利要求23所述的方法，其中所述腔包括沿橫軸的腔直 徑，其中所述腔直徑至少與基片直徑一樣大。
25. 才艮據(jù)4又利要求24所述的方法，其中所述第一介電層和所述第 二介電層是二氧化硅、氮化硅、聚酯薄膜、陶瓷和聚四氟乙烯 中的一種。
26. 根據(jù)權(quán)利要求25所述的方法，其中所述第一金屬絲網(wǎng)和所述 第二金屬絲網(wǎng)是銅、不銹鋼、黃銅和鍍鋅金屬中的一種。
27. 才艮據(jù)4又利要求26所述的方法，其中所述第一金屬絲網(wǎng)和所述 第二金屬絲網(wǎng)配置成單絲、矩形編織、和六邊形編織中的一種。
全文摘要
披露了一種產(chǎn)生用于從基片去除邊緣聚合物的等離子的裝置。該實(shí)施方式包括通電電極組件，其包括通電電極、第一介電層、以及設(shè)置于該通電電極和該第一介電層之間的第一金屬絲網(wǎng)。該實(shí)施方式還包括接地電極組件，其相對(duì)該通電電極組件設(shè)置，從而形成腔，在該腔中產(chǎn)生該等離子，當(dāng)該等離子存在于該腔中時(shí)，該第一介電層防護(hù)該第一金屬絲網(wǎng)不受該等離子影響，該腔在一端具有出口，用于提供該等離子以去除該邊緣聚合物。
文檔編號(hào)H01L21/461GK101273439SQ200680035450
公開(kāi)日2008年9月24日 申請(qǐng)日期2006年9月15日 優(yōu)先權(quán)日2005年9月26日
發(fā)明者安德魯·D·貝利三世, 衡石·亞歷山大·尹, 賈森·A·賴(lài)德, 金允尚 申請(qǐng)人:朗姆研究公司