專利名稱：極低硅損失高劑量植入剝離的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及從工件表面移除或剝離光致抗蝕劑材料并且移除相關(guān)殘留物的方法及設(shè)備。在某些實(shí)施例中，本申請(qǐng)案涉及用于在離子植入或等離子體輔助摻雜植入之后剝離抗蝕劑(低劑量或高劑量植入抗蝕劑)的方法及設(shè)備。
背景技術(shù)：
光致抗蝕劑為在處理期間在工件(例如半導(dǎo)體晶片)上形成經(jīng)圖案化涂層的某些 制造工藝中所使用的感光材料。在使經(jīng)光致抗蝕劑涂覆的表面暴露于高能量輻射的圖案之后，移除所述光致抗蝕劑的一部分以顯露下方的表面，并使剩余表面得以被保護(hù)。在未經(jīng)遮蓋表面及剩余光致抗蝕劑上執(zhí)行半導(dǎo)體工藝(例如蝕刻、沉積及離子植入)。在執(zhí)行一個(gè)或一個(gè)以上半導(dǎo)體工藝之后，以剝離操作移除剩余光致抗蝕劑。在離子植入期間，使摻雜離子(例如硼離子、二氟化硼離子、銦離子、鎵離子、鉈離子、磷離子、砷離子、銻離子、鉍離子或鍺離子)朝工件目標(biāo)加速。所述離子植入在所述工件的所暴露區(qū)中以及剩余光致抗蝕劑表面中。所述工藝可形成阱區(qū)(源極/漏極)及輕摻雜漏極(LDD)區(qū)及雙擴(kuò)散漏極(DDD)區(qū)。所述離子植入用植入物質(zhì)灌注抗蝕劑，并使所述表面耗乏氫。所述抗蝕劑的外層或結(jié)殼形成碳化層，所述碳化層的密度可比下伏塊體抗蝕劑層大。這兩個(gè)層具有不同熱膨脹速率，并在不同速率下對(duì)剝離工藝作出反應(yīng)。外層與塊體層之間的差別在后高劑量離子植入抗蝕劑中相當(dāng)顯著。在高劑量植入中，離子劑量可大于IxlO15離子/平方厘米，且能量可從IOKev到大于lOOkeV。傳統(tǒng)的高劑量植入剝離(HDIS)工藝采用氧氣化學(xué)，其中遠(yuǎn)離工藝室形成單原子氧氣等離子體，且接著使所述單原子氧氣等離子體指向工件表面。反應(yīng)性氧與光致抗蝕劑組合以形成用真空泵移除的氣態(tài)副產(chǎn)物。對(duì)于HDIS，需要額外氣體來移除具有氧氣的所植入摻雜物。主要的HDIS考慮因素包含剝離速率、殘余物量及經(jīng)暴露且下伏的膜層的膜損失。通常在HDIS及剝離之后在襯底表面上發(fā)現(xiàn)殘留物。高能量植入期間的濺鍍、結(jié)殼的不完全移除及/或抗蝕劑中的植入原子的氧化可產(chǎn)生所述殘留物。在剝離之后，所述表面應(yīng)無殘留物或大體上無殘留物，以確保高良率并消除對(duì)額外殘留物移除處理的需要。可通過過剝離(即，超過移除所有光致抗蝕劑標(biāo)稱上所需的點(diǎn)的剝離工藝的繼續(xù))來移除殘留物。遺憾的是，在常規(guī)HDIS操作中，過剝離有時(shí)移除下伏功能裝置結(jié)構(gòu)中的一些。在裝置層處，即使來自晶體管源極/漏極區(qū)的硅損失極小，仍可不利地影響裝置性能及良率，對(duì)于在< 32納米設(shè)計(jì)規(guī)則或更小的條件下制造的極淺結(jié)裝置來說尤其如此。因此需要用于剝離光致抗蝕劑及離子植入相關(guān)殘留物的改進(jìn)的方法及設(shè)備，尤其對(duì)于HDIS來說，所述方法及設(shè)備最小化硅損失并使殘留物較少或無殘留物，同時(shí)維持可接受的剝離速率。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明提供用于從工件表面剝離光致抗蝕劑并移除離子植入相關(guān)殘留物的改進(jìn)的方法。根據(jù)各種實(shí)施例，使用元素氫、含氟氣體及保護(hù)劑氣體來產(chǎn)生等離子體。等離子體活化氣體與高劑量植入抗蝕劑發(fā)生反應(yīng)，移除結(jié)殼及塊體抗蝕劑層兩者，同時(shí)保護(hù)工件表面的暴露部分。在低硅損失的情況下，所述工件表面大體上無殘留物。下文將參考相關(guān)聯(lián)圖式更詳細(xì)地描述本發(fā)明的這些及其它特征及優(yōu)點(diǎn)。


圖IA到ID描繪離子植入及剝離操作前后的各種半導(dǎo)體裝置制造階段。 圖2A到2D描繪根據(jù)其中所述裝置包含金屬柵極的某些實(shí)施例的離子植入及剝離操作前后的各種半導(dǎo)體裝置制造階段。圖3A展示依據(jù)NF3流速及CF4流速而變的剩余殘留物。圖3B展示依據(jù)NF3流速及CF4流速而變的硅損失。圖4及5為展示根據(jù)本發(fā)明的某些實(shí)施例的各種操作的工藝流程圖。圖6展示依據(jù)C02流速而變的硅損失。圖7展示適合實(shí)施本發(fā)明的方面的多臺(tái)式循序架構(gòu)。圖8為展示適合實(shí)施本發(fā)明的方面的設(shè)備的示意性說明。
具體實(shí)施方式
介紹在本發(fā)明的下列詳細(xì)描述中，陳述大量具體實(shí)施例以提供對(duì)本發(fā)明的全面理解。然而，如所屬領(lǐng)域的技術(shù)人員將明白，本發(fā)明可在無這些具體細(xì)節(jié)的情況下或通過使用替代元件或工藝來執(zhí)行。在其它情況下，并未詳細(xì)描述眾所周知的工藝、程序及組件，以免不必要地混淆本發(fā)明的方面。在本申請(qǐng)案中，將可交換地使用術(shù)語“工件”、“半導(dǎo)體晶片”、“晶片”及“部分制造的集成電路”。所屬領(lǐng)域的技術(shù)人員將理解，術(shù)語“部分制造的集成電路”可指代在其上的許多集成電路制造階段中的任一者期間的硅晶片。下列詳細(xì)描述假設(shè)在晶片上實(shí)施本發(fā)明。然而，本發(fā)明并無如此限制。工件可為各種形狀、大小及材料。除半導(dǎo)體晶片之外，可利用本發(fā)明的其它工件包含各種物品(例如顯示器、印刷電路板等)。如前面所提到，本發(fā)明的方法及設(shè)備可用于在高劑量離子植入之后高效并有效地移除光致抗蝕劑材料。本發(fā)明并不限于高劑量植入剝離(HDIS)。本發(fā)明也并不限于任何特定種類的植入離子。舉例來說，所描述的方法及設(shè)備可在中等或低劑量植入之后與剝離一起有效地使用。雖然論述具體摻雜離子(例如硼、砷及磷)，但所描述的方法及設(shè)備可有效地用于剝離用其它摻雜物(例如氮、氧、碳、鍺及鋁)灌注的抗蝕劑。本發(fā)明的方法及設(shè)備使用產(chǎn)自含有氫的氣體的等離子體。在某些實(shí)施例中，所述氣體還含有弱氧化劑、含氟氣體及保護(hù)劑氣體(例如CF4)。所屬領(lǐng)域的技術(shù)人員將認(rèn)識(shí)到所述等離子體中存在的實(shí)際物質(zhì)可為從氫、弱氧化劑、含氟氣體及保護(hù)劑氣體得到的不同離子、基團(tuán)及分子的混合物。注意，隨著等離子體與有機(jī)光致抗蝕劑及其它殘留物發(fā)生反應(yīng)并將其分解，反應(yīng)室中可存在其它物質(zhì)(例如小碳?xì)浠衔铩⒍趸?、水蒸氣及其它揮發(fā)性組分)。所屬領(lǐng)域的技術(shù)人員還將認(rèn)識(shí)到，引入到所述等離子體中的初始?xì)怏w通常不同于所述等離子體中存在的氣體以及在剝離期間接觸工件表面的氣體。圖IA到ID描繪離子植入及剝離操作前后的各種半導(dǎo)體制造階段。圖IA展示用光致抗蝕劑材料103涂覆的半導(dǎo)體襯底101。襯底101可包含一層或一層以上經(jīng)沉積膜(例如，氧化物膜、硅化物觸點(diǎn)及/或多晶硅膜)，或可為裸硅襯底，包含(例如)絕緣體上硅型襯底。最初，光致抗蝕劑材料涂覆整個(gè)襯底表面。接著使光致抗蝕劑暴露于穿過掩模而產(chǎn)生的圖案化輻射并顯影以移除所述材料的一部分(例如，圖IA中所示的位于剩余光致抗蝕劑材料103之間的開口 104)。接著，使所述襯底暴露于離子植入工藝。在離子植入期間，所述工件或晶片的表面被植入摻雜離子。所述工藝可為(例如)等離子體浸潰離子植入(PIII)或離子束植入。所 述離子轟擊襯底表面，包含暴露的硅層101及光致抗蝕劑103。隨著高能量離子植入，可將少量下伏材料107濺鍍到光致抗蝕劑側(cè)壁。參見圖1B。此材料可包含一些植入物質(zhì)、等離子體或離子束中的其它材料及所述植入的副產(chǎn)物。它們包含硅、鋁、碳、氟、鈦、其它接觸材料(例如鈷)及元素與化合物形式兩者的氧。實(shí)際物質(zhì)取決于在離子植入之前的襯底的組成、光致抗蝕劑及所植入物質(zhì)。在暴露的硅層101處，形成經(jīng)摻雜區(qū)109。離子能量或轟擊強(qiáng)度決定經(jīng)摻雜區(qū)的深度或厚度。離子通量的密度決定摻雜程度。所述離子還灌注形成結(jié)殼層105的光致抗蝕劑表面。結(jié)殼層105可為經(jīng)碳化并高度交聯(lián)的聚合物鏈。所述結(jié)殼通常耗乏氫，并用植入物質(zhì)灌注。結(jié)殼層105的密度比塊體抗蝕劑層103的密度大。相對(duì)密度取決于離子通量，而結(jié)殼層的厚度取決于離子能量。此結(jié)殼層105比下方的塊體光致抗蝕劑103難剝離。結(jié)殼層105的移除速率可比下伏塊體光致抗蝕劑慢50%或75%。塊體光致抗蝕劑含有相對(duì)較高水平的經(jīng)化學(xué)鍵合的氮及一些其原始澆鑄溶劑。在提高的晶片溫度(例如，高于150°C到高于200°C)下，塊體抗蝕劑可脫氣，并相對(duì)于結(jié)殼層而膨脹。接著，整個(gè)光致抗蝕劑可隨著下伏塊體光致抗蝕劑在結(jié)殼下累積壓力而“爆裂(pop)”。光致抗蝕劑爆裂是微粒及工藝缺陷的原因，這是因?yàn)闅埩粑镉绕潆y以從晶片表面及室內(nèi)部零件清除。隨著高劑量離子植入，結(jié)殼層與下伏塊體光致抗蝕劑層之間的密度差甚至更高。結(jié)殼也可較厚。圖IC展示未能完全移除光致抗蝕劑103及側(cè)壁濺鍍殘留物107的剝離之后的襯底。側(cè)壁濺鍍殘留物107可包含在常規(guī)剝離化學(xué)下不會(huì)形成揮發(fā)性化合物的微粒。這些微粒在常規(guī)剝離操作之后可保留下來。所述殘留物還可包含由常規(guī)剝離化學(xué)中所使用的反應(yīng)性氧形成的所植入物質(zhì)的氧化物(例如氧化硼及氧化砷)。結(jié)殼105的部分也可能保留在襯底上。由于幾何形狀，光致抗蝕劑通孔底部的結(jié)殼側(cè)壁及拐角可能難以剝離。在一些情況下，可使用氟化化學(xué)物或濕式清洗晶片，通過過剝離來移除這些殘留物微粒。已發(fā)現(xiàn)常規(guī)氧化學(xué)物中的過剝離導(dǎo)致不想要的硅氧化，但仍未移除(如果存在)氧化硼及氧化砷殘留物。在根據(jù)本發(fā)明所產(chǎn)生的等離子體中使用氟化化合物產(chǎn)生可形成揮發(fā)性氟化硼及氟化砷的氟基團(tuán)。這有助于移除殘留物，但遺憾的是，其還可蝕刻來自襯底的下伏硅及氧化硅。根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的特定剝離氟化化學(xué)物的使用減輕此問題。
硅損失為抗蝕劑厚度、結(jié)殼厚度及百分比過剝離的函數(shù)。移除較厚的抗蝕劑的較長(zhǎng)并更具侵蝕性的剝離還可移除較多的硅。對(duì)于具有較厚的結(jié)殼的抗蝕劑，結(jié)殼層與塊體抗蝕劑層之間的差別甚至是更明顯的。較厚的結(jié)殼側(cè)壁及拐角甚至更難剝離。因此，經(jīng)設(shè)計(jì)以移除厚結(jié)殼的剝離工藝還趨向于移除較多的硅。除殘留物移除之外，過剝離還可用于解決抗蝕劑均勻性及幾何形狀問題。過剝離為超過移除所有光致抗蝕劑標(biāo)稱上所需的點(diǎn)的剝離工藝的繼續(xù)。如果在晶片的一些區(qū)域(而非其它)中完全移除光致抗蝕劑，那么剝離工藝的繼續(xù)將致使額外材料(通常為硅及氧化硅)從已經(jīng)剝離的區(qū)域移除。典型的過剝離為約100%。圖ID展示已移除所有殘留物之后的襯底。根據(jù)各種實(shí)施例，在無額外硅損失或氧化且具有最小延遲的情況下移除所述殘留物。在某些實(shí)施例中，所述剝離工藝不留下殘留物，并因此減少工藝步驟的數(shù)目。圖2A到2D描繪針對(duì)其中所述裝置包含金屬柵極的特定實(shí)施例的離子植入及剝離 操作前后的各種半導(dǎo)體制造階段。圖2A展示離子植入之前包含半導(dǎo)體襯底201上的金屬柵極堆疊210及經(jīng)圖案化光致抗蝕劑203的部分制造的裝置。注意，在所描繪的圖中，經(jīng)圖案化光致抗蝕劑203部分遮擋金屬柵極堆疊210的視圖。在某些實(shí)施例中，襯底201為絕緣體上硅襯底。淺溝槽隔離(STI)區(qū)205內(nèi)嵌入襯底201，且通常為用絕緣材料(例如氧化硅)填充的溝槽。圖2B展示包含離子束通量214及重新濺鍍通量216的植入期間的裝置。重新濺鍍通量216將襯底材料(Si、STI及SiN)沉積在側(cè)壁上。在植入之后，在如圖2C所示的塊體光致抗蝕劑203頂部(215a)及側(cè)壁(215b)上形成結(jié)殼215。歸因于離子植入束通量214的角度以及來自重新濺鍍通量216的側(cè)壁沉積，在植入期間可使頂部結(jié)殼215a及側(cè)面結(jié)殼215b經(jīng)歷不同環(huán)境。使用本文所描述的工藝，移除塊體光致抗蝕劑203及結(jié)殼構(gòu)形215a及215b，從而留下未損壞的金屬柵極210，且來自襯底201及STI區(qū)205的表面的表面材料的損失最小，如圖2D所示。本文所描繪的方法移除光致抗蝕劑及殘留物，同時(shí)最小化硅損失及對(duì)柵極堆疊的損壞。根據(jù)各種實(shí)施例，金屬柵極堆疊可包含氮化鈦(TiN)、Ta、TaN或W中的一者或一者以上。高k柵極電介質(zhì)(例如氧化鉿、氧化鋯、氧化鈦)可沉積在襯底與金屬柵極之間。不同于多晶娃柵極，金屬柵極與常規(guī)基于氧氣的剝離化學(xué)物不兼容。而且，常規(guī)基于氧氣的化學(xué)物導(dǎo)致高硅損失。本發(fā)明的一個(gè)方面涉及限制硅損失的高劑量植入抗蝕劑及殘留物移除的新穎剝離化學(xué)。根據(jù)各種實(shí)施例，光致抗蝕劑及殘留物暴露于由分子氫、弱氧化劑、含氟化合物及保護(hù)劑化合物形成的等離子體。所揭示的工藝實(shí)現(xiàn)大體上無殘留物的剝離工藝，并使硅損失最小，且與金屬柵極相容。在并未通過任何特定理論或反應(yīng)機(jī)制限制的情況下，認(rèn)為所述等離子體中的氟基團(tuán)與工藝氣體中的氫組合以形成氟化氫(HF)而非保留為氟基團(tuán)。認(rèn)為硅損失減小，部分是因?yàn)楸Ｗo(hù)劑化合物與表面硅發(fā)生反應(yīng)，以形成保護(hù)性經(jīng)聚合膜、碳化物、氮化物或其它非氧化物保護(hù)層，其具有低于HF中的氧化物的蝕刻速率。工藝化學(xué)物如所指示，剝離工藝涉及從包含各種組分氣體的氣體產(chǎn)生等離子體。本文所描述的剝離化學(xué)是基于氫而非基于氧的。分子氫(H2)為產(chǎn)生等離子體的氣體的主要組分，其中1000到40000sccm(例如，1000到6000sccm)H2在幕后運(yùn)行，產(chǎn)生等離子體的氣體的其它組分的實(shí)例流速為至少一數(shù)量級(jí)。根據(jù)各種實(shí)施例，其它組分氣體包含含氟化合物及保護(hù)劑化合物。在許多實(shí)施例中，包含二氧化碳或其它弱氧化劑，但在某些實(shí)施例中并未包含二氧化碳或其它弱氧化劑。弱氧化劑的實(shí)例包含碳氧化物，例如二氧化碳(CO2)、一氧化碳(CO))、氮氧化物(例如一氧化二氮(N2O)、一氧化氮(NO)、二氧化氮(NO2))及硫氧化物(例如氧化硫(SO)及二氧化硫(NO2)。其它弱氧化物的實(shí)例包含任何含氧碳?xì)浠衔?CxHyQz)及水(H2O)。在某些實(shí)施例中，弱氧化劑為含碳化合物。在特定實(shí)施例中，二氧化碳用作弱氧化劑，因?yàn)槎趸急阋?、安全且有效。所述含氟氣體可為三氟化氮(NF3)、六氟化硫(SF6)、六氟乙烷(C2F6)、四氟甲烷(CF4)、三氟甲烷(CHF3)、二氟甲烷(CH2F2)、八氟丙烷(C3F8)、八氟環(huán)丁烷(C4F8)、八氟[1_] 丁烷(C4F8)、八氟[2_] 丁烷(C4F8)、八氟異丁烯(C4F8)、氟(F2)等。在特定實(shí)施例中，所述含氟氣體為NF3、SF6、F2或HF蒸氣。如下所描述，已發(fā)現(xiàn)這些氣體為比某些含碳蝕刻劑(例如 CF4)好的剝離氣體。在某些實(shí)施例中，所述含氟化合物為不含碳的化合物。在特定實(shí)施例中，將NF3用作含氟氣體。如上所論述，認(rèn)為在剝離期間室中的主要蝕刻劑組分為HF蒸氣。因此，在某些實(shí)施例中，可使用易于轉(zhuǎn)化為HF蒸氣的任何含氟氣體。所述保護(hù)劑化合物通常為含碳化合物，但在某些實(shí)施例中，其可為含氮化合物。在某些實(shí)施例中，所述保護(hù)劑氣體也可為含氟化合物。舉例來說，在某些實(shí)施例中，所述保護(hù)劑化合物為CF4。應(yīng)注意，所述工藝化學(xué)通常包含含氟化合物(例如，NF3)及保護(hù)劑化合物(CF4)兩者，其中這些化合物是相異的。就是說，甚至在保護(hù)劑化合物含有氟的情況下，同樣提供相異含氟化合物。在某些實(shí)施例中，含氟化合物與保護(hù)劑化合物相比為明顯較強(qiáng)的蝕刻劑。在某些實(shí)施例中，所述保護(hù)劑化合物為含碳化合物，其中實(shí)例包含CF4及014。在某些實(shí)施例中，所述保護(hù)劑化合物為含氮化合物。在并未由特定理論或機(jī)制限制的情況下，認(rèn)為所述保護(hù)劑化合物與形成對(duì)蝕刻較具有抵抗力的(例如)碳化物及氮化物的硅/氧化硅表面發(fā)生反應(yīng)或提供反應(yīng)物物質(zhì)，以與形成對(duì)蝕刻更具有抵抗力的(例如)碳化物及氮化物的硅/氧化硅表面發(fā)生反應(yīng)。舉例來說，HF中的氮化物的蝕刻速率比氧化物的蝕刻速率小約50倍的數(shù)量級(jí)，其中碳化物的蝕刻速率約比氮化物的蝕刻速率小至少約一個(gè)數(shù)量級(jí)。在某些實(shí)施例中，可將含氧化合物用作保護(hù)劑化合物，前提是所述化合物并非強(qiáng)氧化劑。
在特定實(shí)施例中，剝離化學(xué)物為H2/C02/NF3/CF4，其中實(shí)例相對(duì)體積比率為100/0. 1-1/0. 5-4/2-5O在一個(gè)實(shí)例中，比率為3000/32/15/100?？倸怏w流速、弱氧化劑、含氟氣體、保護(hù)劑氣體的相對(duì)含量及剝離室中的其它條件可取決于(其它因素之中)等離子體類型(下游對(duì)直接)、射頻(RF)功率、室壓力、襯底(晶片)大小及所使用的弱氧化劑、含氟氣體及保護(hù)劑的類型變化?；贜ovellus Gamma 系統(tǒng)中的300mm晶片，總氣體流速可在約IOOOsccm與約40000sccm之間變化,其中二氧化碳的流速為約Isccm及約400sccm,且RF功率將優(yōu)選在約300瓦到約5，000瓦之間變化。室壓力將通常在約300毫托與約2托之間變化(例如，約800毫托與約I. 6托之間)。如下進(jìn)一步論述，在某些實(shí)施例中，含氟氣體與保護(hù)劑氣體的比率在某些工藝序列中變化，以提供完全的光致抗蝕劑及殘留物移除及低硅損失。而且如下進(jìn)一步論述，控制二氧化碳或其它弱氧化劑以降低硅損失。工藝序列
在某些實(shí)施例中，提供對(duì)移除高劑量植入結(jié)殼及殘留物移除有效的工藝序列。在某些實(shí)施例中，所述工藝序列涉及在工藝序列期間改變含氟氣體與保護(hù)劑氣體的比率以提供必要移除。在某些實(shí)施例中，所述工藝序列涉及其中使晶片暴露于產(chǎn)自包括含氟氣體及保護(hù)劑氣體的氣體的等離子體的操作，接下來為其中使所述晶片暴露于產(chǎn)自僅含氟氣體的等離子體的操作。在某些實(shí)施例中，這些操作可顛倒。圖3A及3B展示指示含氟氣體(NF3)及保護(hù)劑氣體(CF4)可用于減少殘留物并降低硅損失的實(shí)驗(yàn)結(jié)果。圖3A展示殘留物計(jì)分，其依據(jù)NF3及CF4流速(其它化合物保持恒定流速)指示殘留物含量。隨著流速增加，所述殘留物歸因于所增加的氟存在而降低。注意，在其中保護(hù)劑氣體并非含氟化合物的實(shí)施例中，保護(hù)劑氣體的曲線可變平。圖3B展示依據(jù)NF3及CF4流速的硅損失。硅損失隨NF3流速增加而增加，這是歸因于等離子體中的活化氟物質(zhì)及/或含氟化合物對(duì)表面的蝕刻。然而，硅損失在固定NF3流速下(例如如圖
3B上所指示的60sccm)隨著CF4流速增加而降低。CF4響應(yīng)的斜率取決于NF3流速而較高或較低，從而說明具有正確比率的重要性。如上所示，認(rèn)為硅損失隨著較高CF4流速(與增加氟氣通常所期望的CF4流速相比)降低可能是由于襯底表面處的含碳保護(hù)膜的形成。所述保護(hù)膜可通過碳物質(zhì)與硅表面材料之間的聚合反應(yīng)而形成。含氟保護(hù)氣體的使用允許保護(hù)劑氣體同時(shí)提供保護(hù)效應(yīng)以及(連同含氟氣體)提供殘留物移除。如果單獨(dú)使用NF3(例如，在H2/C02/NF3工藝中)，那么可全部移除所述殘留物，但會(huì)導(dǎo)致不可接受的高硅損失。如果單獨(dú)使用CF4(例如，在H2/C02/CF4工藝中)，那么移除工藝可明顯較慢，且可能不會(huì)導(dǎo)致完全移除。根據(jù)各種實(shí)施例，所述工藝包含使用NF3與CF4的組合的至少一個(gè)操作。舉例來說，在一個(gè)實(shí)施例中，高植入劑量后(HDI后)晶片可被置入剝離室中。在預(yù)熱所述晶片之后，在室中引入H2/C02/CF4/NF3氣體，并撞擊出等離子體。所述晶片暴露于等離子體，持續(xù)足以清洗所述結(jié)殼、塊體光致抗蝕劑及其它殘留物的時(shí)間段。在某些實(shí)施例中，工藝序列改變NF3 (或其它含氟氣體)及CF4 (或其它保護(hù)劑氣體)的相對(duì)含量。取決于抗蝕劑的類型、所植入離子及植入?yún)?shù)，可采用不同工藝序列。以下是可用以移除塊體光致抗蝕劑、結(jié)殼及濺鍍殘留物的部分的序列或序列的部分，連同用于剝離各種植入后光致抗蝕劑及所形成的殘留物的工藝序列的實(shí)例的描述。為簡(jiǎn)單起見，以下描述提及NF3及CF4，然而，應(yīng)理解，其它含氟氣體及保護(hù)劑氣體可分別用于這些組分氣體中的任一者。在某些實(shí)施例中，采用用于移除側(cè)面及頂部結(jié)殼的兩步驟工藝，所述工藝涉及NF3+CF4，接下來僅為NF3。(對(duì)于所有剝離操作，H2及任選地C02在后臺(tái)運(yùn)行)。所述兩步驟工藝用于移除側(cè)面結(jié)殼(NF3+CF4)，接下來移除頂部結(jié)殼(僅NF3)。僅NF3操作可涉及氟“尖峰”或“突發(fā)”，其中NF3流速增加兩倍或兩倍以上。舉例來說，可應(yīng)用下列站臺(tái)前流速第一操作(側(cè)面結(jié)殼)2到3升/每分鐘(Ipm) H2 ；32sccm C02 ； IOOsccm CF4 ；15sccm NF3。第二操作(頂部結(jié)殼)2 到 31pm H2 ；32sccmC02 ；0sccm CF4 ；50sccm NF3。應(yīng)注意，可取決于反應(yīng)器的大小及配置、晶片大小及劑量時(shí)間按比例增加或降低所描述的流速。已發(fā)現(xiàn)在某些情況下僅使用NF3，對(duì)于硅損失的可接受水平，移除頂部結(jié)殼，但未能移除側(cè)面結(jié)殼。而且已發(fā)現(xiàn)在某些情況下使用NF3+CF4，對(duì)于硅損失的可接受水平，移除所述側(cè)面結(jié)殼但未能移除所述頂部結(jié)殼。因此，使用所論述的兩步驟工藝允許移除側(cè)面結(jié)殼及頂部結(jié)殼兩者。
圖4描述根據(jù)各種實(shí)施例移除光致抗蝕劑及結(jié)殼的工藝流程400。首先在操作401中，預(yù)熱所述晶片到足夠低以阻止爆裂但足夠高以提供可接受的蝕刻速率的溫度。根據(jù)各種實(shí)施例，所述溫度可介于200C到400C之間，更特定來說，介于240C到350C之間(例如，285C)。在操作403處，使所述晶片暴露于產(chǎn)自氫氣、二氧化碳、三氟化氮及四氟化碳(H2/C02/NF3/CF4)的等離子體。產(chǎn)生所述等離子體通常涉及引入組分氣體(其可預(yù)混合或不預(yù)混合)到等離子體源中。根據(jù)本發(fā)明可使用各種類型的等離子體源，包含RF、DC及基于微波的等離子體源。在某些實(shí)施例中，等離子體為遠(yuǎn)程等離子體源，但等離子體還可為原位(即，在剝離室中)等離子體源。此第一操作可移除側(cè)面結(jié)殼及塊體光致抗蝕劑，同時(shí)使表面免受硅損失。接著在操作405中，切斷CF4流，且使晶片暴露于僅產(chǎn)自氫氣、二氧化碳及三氟化氮(H2/C02/NF3)的等離子體。此操作移除頂部結(jié)殼殘留物。在移除副產(chǎn)物(未圖示)之后，在操作407處結(jié)束所述工藝，且可移除經(jīng)清洗的晶片。在某些實(shí)施例中，除切斷CF4之外或替代于切斷CF4，必要時(shí)可通過增加或降低流速來改變CF4/NF3比率。舉例來說，在某些實(shí)施例中，使用CF4與NF3的組合來移除塊體光致抗蝕劑及/或側(cè)面結(jié)殼。NF3在所述工藝中的各點(diǎn)處達(dá)到尖峰，以提供針對(duì)不容易移除的殘留物的額外移除。達(dá)到尖峰的NF3可(或可不)涉及減小CF4流或使CF4流轉(zhuǎn)向。圖5展示根據(jù)各種實(shí)施例的此工藝500的實(shí)例。如同先前實(shí)例，首先在操作501中預(yù)熱晶片。接著在操作503中使所述晶片暴露于產(chǎn)自H2/C02/NF3/CF4的等離子體，其中NF3達(dá)到尖峰。此操作可移除結(jié)殼并免受硅損失。在某些實(shí)施例中，可移除頂部結(jié)殼及側(cè)面結(jié)殼兩者。接著，在操作505中，NF3流速降低，且晶片暴露于產(chǎn)自H2/C02/NF3/CF4的等離子體，以用于塊體光致抗蝕劑的移除。在操作507中，切斷CF4流，并使晶片暴露于產(chǎn)自H2/C02/NF3的等離子體。任選地在此操作期間使NF3達(dá)到尖峰。此操作可為完全移除任何剩余殘留物的過剝離操作。過剝離指代超過移除所有光致抗蝕劑標(biāo)稱上所需的點(diǎn)的剝離工藝的繼續(xù)，且可涉及從已經(jīng)清洗的表面剝離材料。在移除副產(chǎn)物(未圖示)之后，在操作509處結(jié)束所述工藝，且可移除經(jīng)清洗的晶片。如所指示，取決于形成于晶片或其它工件上的特定后植入光致抗蝕劑及殘留物，使NF3達(dá)到尖峰可在工藝中的不同階段進(jìn)行。舉例來說，可在移除工藝的開始處使NF3達(dá)到尖峰以促進(jìn)困難的頂部結(jié)殼移除?？稍谒龉に嚨拈_始處移除頂部結(jié)殼以防止爆裂的可能性。接著可使用與CF4組合的較低NF3流速來執(zhí)行塊體光致抗蝕劑移除。在某些實(shí)施例中，在移除塊體光致抗蝕劑之后使NF3達(dá)到尖峰以促進(jìn)鏈帶(stringer)移除。鏈帶為通過兩個(gè)鄰近暴露區(qū)之間的非暴露而留下的較長(zhǎng)、較窄的光致抗蝕劑殘留物區(qū)段。在某些實(shí)施例中，在移除所有或部分塊體光致抗蝕劑期間試問NF3與CF4的比率可被視為“基礎(chǔ)”比率，相對(duì)于此比率而測(cè)量尖峰。因此舉例來說，將塊體光致抗蝕劑移除期間的NF3 CF4視為“基礎(chǔ)”，根據(jù)各種工藝序列，可在塊體光致抗蝕劑移除之前及/或之后使所述比率上升。在一個(gè)實(shí)例中，所述基礎(chǔ)比率為3 20(例如，15sccm NF3, IOOsccmCF4)，其中尖峰使所述比率上升到I 2(50sccm NF3，IOOsccm CF4)，或在CF4并不存在的情況下，所述基礎(chǔ)比率為無限大。用于任何特定工藝的實(shí)際流速及比率可變化；然而，通過改變相對(duì)流速及比率，可使用展示于圖3A及3B中的效應(yīng)來控制所述移除工藝。在某些實(shí)施例中，針對(duì)一個(gè)或一個(gè)以上操作僅可存在CF4且不存在NF3，然而，在許多實(shí)施例中，已發(fā)現(xiàn)CF4提供允許所述工藝?yán)肗F3的較高移除速率的充足保護(hù)。根據(jù)各種實(shí)施例，可采用I 50到I : 2的基礎(chǔ)比率，其中尖峰高于所述基礎(chǔ)比率。在某些實(shí)施例中，NF3尖峰可涉及至少兩倍于NF3 CF4的比率。如上所示，在某些實(shí)施例中，采用C02排放氣體，且其一直連同H2運(yùn)行。已發(fā)現(xiàn)對(duì)于300mm晶片，使用10到151pm H2(每臺(tái)2到31pm)，運(yùn)行于約IOOsccm到300sccmC02之間(每臺(tái)20到60sccm)導(dǎo)致少于超出此范圍之外的硅損失。這展示在圖6中。圖6中的流速反映5臺(tái)室上方的總C02 ;基于每臺(tái)，晶片經(jīng)歷20sccm到60sccm C02,更特定來說，32sccm0工藝參數(shù) 入口氣體將通常包含分子氫的含氫氣體引入到等離子體源中。引入到等離子體源的氣體含有將被電離或以其它方式存在于等離子體源中以形成等離子體的化學(xué)活性物質(zhì)。引入到等離子體源的氣體包含含氟氣體，例如元素氟、三氟化氫及六氟化硫。引入到等離子體源的氣體包含保護(hù)劑氣體，通常為含碳保護(hù)劑氣體。在某些實(shí)施例中，保護(hù)劑氣體為碳氟化合物氣體，例如四氟化碳、C2F6或氫氟碳。在某些特定實(shí)施例中，引入到等離子體源的氣體包括體積約O. 1%到約3%之間的四氟化碳及體積約O. 3%到2%之間的三氟化氮。引入到等離子體源的氣體可包含弱氧化劑(例如二氧化碳、一氧化碳、二氧化氮、氮氧化物及/或水)。在某些實(shí)施例中，弱氧化劑為二氧化碳。根據(jù)各種實(shí)施例，入口氣體可包含約I體積百分比與99體積百分比之間、約80體積百分比與99. 9體積百分比之間或約95體積百分比的分子氫；約O體積百分比與25體積百分比之間的C02或其它弱氧化劑；約O. I體積百分比與3體積百分比之間的三氟化氮或其它不含碳含氟化合物；及約O. I體積百分比與6體積百分比之間的四氟化碳或其它保護(hù)劑化合物。在某些實(shí)施例中，進(jìn)入等離子體源的所述氣體基本上由分子氫、二氧化碳或其它弱氧化劑、不含碳含氟化合物及保護(hù)劑化合物所組成。在某些實(shí)施例中，其中在工藝序列中的一個(gè)或一個(gè)以上操作中關(guān)斷保護(hù)劑氣體流，進(jìn)入等離子體源的氣體基本上由分子氫、二氧化碳或其它弱氧化劑及不含碳含氟化合物所組成。在其它實(shí)施例中，可將額外的一種或一種以上氣體添加到工藝氣體。舉例來說,可添加惰性氣體。引入到等離子體源的氣體可經(jīng)預(yù)混合、部分混合或不混合。個(gè)別氣源在被引入到等離子體源之前可流入混合增壓室。在其它實(shí)施例中，不同氣體可單獨(dú)進(jìn)入等離子體源。當(dāng)在多臺(tái)室的不同反應(yīng)臺(tái)中使用引入到等離子體源的氣體時(shí)，所述氣體可具有不同成份。舉例來說，在6臺(tái)室中，臺(tái)I (或臺(tái)2，如果臺(tái)I用于預(yù)熱)或臺(tái)6可分別采用具有相對(duì)較高NF3含量的工藝氣體來移除結(jié)殼或殘留物。其它臺(tái)中的一者或一者以上可采用具有少量或不含保護(hù)劑氣體的工藝氣體。還可使用不含二氧化碳或弱氧化劑的工藝氣體。使用具有弱氧化劑的基于氫的等離子體來剝離光致抗蝕劑及蝕刻材料的方法揭示于第7，288，484號(hào)美國專利中，其特此以全文引用的方式及出于所有目的并入本文中。剝離光致抗蝕劑及蝕刻殘留物的后HDI方法描述于第US-2009-0053901號(hào)美國專利公開案中，其特此以全文引用方式及出于所有目的并入本文中。等離子體產(chǎn)牛根據(jù)本發(fā)明可使用各種類型的等離子體源，包含RF、DC及基于微波的等離子體源。在優(yōu)選實(shí)施例中，使用下游RF等離子體源。通常，300mm晶片的RF等離子體功率在約300瓦到約10千瓦之間變化。在一些實(shí)施例中，RF等離子體功率在約2000瓦與5000瓦之間(例如，3500瓦)。噴淋頭組合件根據(jù)本發(fā)明的各種實(shí)施例，等離子體氣體經(jīng)由噴淋頭組合件分布到加工表面。噴淋頭組合件可經(jīng)接地或具有經(jīng)施加電壓(例如，O到1000瓦偏壓)以吸引某些帶電物質(zhì)，同時(shí)不影響中性物質(zhì)到晶片的流動(dòng)。等離子體中的許多帶電物質(zhì)在噴淋頭處再組合。所述組合件包含噴淋頭自身，所述噴淋頭可為具有引導(dǎo)等離子體及惰性氣體混合物進(jìn)入反應(yīng)室中的孔的金屬板。所述噴淋頭在較大區(qū)域上重新分布來自所述等離子體的活性氫，并允許使用較小的等離子體源。噴淋頭孔的數(shù)目及布置可經(jīng)設(shè)定以優(yōu)化剝離速率及剝離速率均勻性。如果等離子體源位于晶片中心上方，那么在噴淋頭的中心的噴淋頭孔優(yōu)選較小且較少，以將活性氣體推向外部區(qū)。噴淋頭可具有至少100個(gè)孔。合適的噴淋頭包含可購自美國加州圣荷西市(San Jose,CA)諾發(fā)系統(tǒng)(Novellus Systems)公司的Gamma xPR噴淋頭或GxT 投入式噴淋頭。在不存在噴淋頭組合件的實(shí)施例中，等離子體直接進(jìn)入工藝室。工藝室工藝室可為用于正執(zhí)行的剝離操作的任何合適的反應(yīng)室。工藝室可為多室設(shè)備的一個(gè)室，或工藝室可簡(jiǎn)單地為單室設(shè)備。所述室還可包含多個(gè)臺(tái)，在所述多個(gè)臺(tái)處同時(shí)處理不同晶片。工藝室可為發(fā)生植入、蝕刻或其它以抗蝕劑為媒介的工藝的相同室。在其它實(shí)施例中，個(gè)別室專供剝離之用。工藝室壓力可從約600毫托到2托不等。在某些實(shí)施例中，壓力從約O. 9托到L 5托不等。工藝室包含上面執(zhí)行剝離操作的一個(gè)或一個(gè)以上處理臺(tái)。在某些實(shí)施例中，所述一個(gè)或一個(gè)以上處理臺(tái)包含預(yù)熱臺(tái)、至少一個(gè)剝離臺(tái)及過灰化臺(tái)。晶片支撐件經(jīng)配置以在處理期間支撐晶片。晶片支撐件還可在處理期間將熱量傳送到晶片并傳送來自晶片的熱量，以在必要時(shí)調(diào)整晶片溫度。在某些實(shí)施例中，晶片支撐在多個(gè)最小觸點(diǎn)上，且并未物理接觸晶片支撐件表面平面。心軸揀取晶片，并將晶片從一個(gè)臺(tái)傳送到另一臺(tái)。圖8為展示適合用于在晶片上實(shí)踐本發(fā)明的下游等離子體設(shè)備800的方面的示意性說明。設(shè)備800具有由噴淋頭組合件817分隔的等離子體產(chǎn)生部分811及暴露室801。在暴露室801內(nèi)部，晶片803擱置在壓板(或置物臺(tái))805上。壓板805配合有加熱/冷卻元件。在一些實(shí)施例中，壓板805還經(jīng)配置以用于對(duì)晶片803施加偏壓。在暴露室401中經(jīng)由真空泵經(jīng)由導(dǎo)管807得到低壓。氣態(tài)氫氣源(具有或不具有稀釋/運(yùn)載氣體)及二氧化碳(或其它弱氧化劑)經(jīng)由入口 809提供氣體流進(jìn)入所述設(shè)備的等離子體產(chǎn)生部分811中。等離子體產(chǎn)生部分811部分由感應(yīng)線圈813環(huán)繞，感應(yīng)線圈813繼而連接到電源815。在操作期間，將氣體混合物引入到等離子體產(chǎn)生部分811中；使感應(yīng)線圈813通電；并在等離子體產(chǎn)生部分811中產(chǎn)生等離子體。噴淋頭組合件817可具有經(jīng)施加電壓或經(jīng)接地以指引物質(zhì)流進(jìn)入暴露室801中。如所提到，晶片803可受控于溫度及/或可被施加RF偏壓?？墒褂酶鞣N配置及幾何形狀的等離子體源811及感應(yīng)線圈813。舉例來說，感應(yīng)線圈813可以交錯(cuò)模式環(huán)繞等離子體源811。在另一實(shí)例中，等離子體源811可成形為半球形而不是圓柱形?？刂破?50可連接到工藝室的組件，且控制剝離操作的工藝氣體成份、壓力、溫度及晶片標(biāo)引。機(jī)器可讀媒體可耦合到所述控制器，并含有用于控制這些操作的工藝條件的指令。合適的等離子體室及系統(tǒng)包含美國加州圣荷西市(San Jose, CA)諾發(fā)系統(tǒng)公司提供的Gamma 2100、2130I2CP(交叉感應(yīng)耦合等離子體)、G400及GxT。其它系統(tǒng)包含來自美國馬里蘭州洛克維爾市(Rockville)亞舍利科技(Axcelis Technologies)的熔合線(Fusion line);來自韓國PSK科技公司的TERA21 ;及來自美國加州弗里蒙特市(Fremont)馬特森科技(Mattson Technology)公司的Aspen。此外,可將各種剝離室配置到群集工具上。舉例來說，可將剝離室添加到可購自美國加州圣克拉拉市(Santa Clara,CA)的應(yīng)用材料(Applied Materials)公司的森特拉(Centura)群集工具。工件在優(yōu)選實(shí)施例中，根據(jù)本發(fā)明的方法及設(shè)備而使用的工件為半導(dǎo)體晶片。可使用任何大小的晶片。大部分現(xiàn)代晶片制造設(shè)施使用200mm或300mm晶片。如上所 揭不，本文所揭示的工藝及設(shè)備在處理操作(例如蝕刻、離子植入或沉積)之后剝離光致抗蝕劑。本發(fā)明適合用于具有極小特征或臨界尺寸(例如，IOOnm以下，65nm或45nm或小于45nm)的晶片。所揭示的HDIS的低硅損失特征尤其適合用于先進(jìn)邏輯裝置的極淺結(jié)。本發(fā)明還尤其適合用于經(jīng)歷前段工程(FEOL)離子植入(尤其是高劑量離子植入)的晶片。經(jīng)等離子體活化的物質(zhì)與晶片上的光致抗蝕劑及濺鍍殘留物發(fā)生反應(yīng)。在晶片處,反應(yīng)性氣體可包含許多種經(jīng)等離子體活化的物質(zhì)、惰性氣體、基團(tuán)、帶電物質(zhì)及氣體副產(chǎn)物。各種氫物質(zhì)的體積濃度可為所述晶片處的氣體的約20%到80%。各種氟物質(zhì)的體積濃度可為0. 01%到約2%或小于1%。來自弱氧化劑的各種物質(zhì)的體積濃度可為0. 05%到約5%或約I. 2%0這些物質(zhì)可包含!12*、!12+、!1+、!1*、卜、0!1、0*、0)、0)2、!120、冊(cè)、卩*、廠、〇卩、CFjCF3。工藝條件可取決于晶片大小而變化。在本發(fā)明的一些實(shí)施例中，期望使工件在對(duì)其表面施加等離子體期間保持在特定溫度。晶片溫度可在約110°c與約500°C之間變化。為減小上述光致抗蝕劑爆裂的可能性，晶片溫度優(yōu)選緩慢增加，直到已移除足夠多的結(jié)殼且光致抗蝕劑爆裂不再受關(guān)注為止。初始臺(tái)溫度可為約110°c到約260°C，例如約240°C。越后面的臺(tái)可成功使用越高的溫度(例如285°C及約350°C )及良好的剝離速率。在某些實(shí)施例中，在NF3尖峰期間增加溫度，以減小與這些尖峰相關(guān)聯(lián)的Si損失。實(shí)例工藝如上所指示，在某些實(shí)施例中，多臺(tái)剝離設(shè)備用于執(zhí)行本文所描述的光致抗蝕劑及殘留物剝離工藝。圖7為展示包含臺(tái)1、2、3、4、5及6的此設(shè)備的俯視圖的簡(jiǎn)化示意圖。晶片經(jīng)由室701進(jìn)入設(shè)備位于臺(tái)I處；依序?qū)⒕瑐魉偷矫恳慌_(tái)以用于此臺(tái)處的處理操作；且所述晶片在完成所述工藝之后經(jīng)由室702從臺(tái)6退出。上述架構(gòu)允許無基于氫的殘留物的高劑量植入剝離工藝，且具有低硅損失及TiN金屬柵極兼容性。實(shí)例工藝I
權(quán)利要求
1.一種在反應(yīng)室中從工件表面移除材料的方法，所述方法包括從包括分子氫、不含碳的含氟氣體及碳氟保護(hù)劑化合物的工藝氣體混合物形成第一等離子體，其中所述不含碳的含氟氣體與所述碳氟保護(hù)劑化合物以第一體積流量比率提供；使所述工件表面暴露于所述第一等離子體以由此從所述工件表面移除材料的第一部分； 改變所述不含碳的含氟氣體及所述碳氟保護(hù)劑化合物的所述體積流量比率以形成第二等離子體 '及 使所述工件表面暴露于所述第二等離子體以由此從所述工件表面移除材料的第二部分。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的方法，其中所述碳氟保護(hù)劑化合物為CF4、C2F6,CHF3> CH2F2,C3F8中的一者。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法，其中所述碳氟保護(hù)劑化合物為CF4。
4.根據(jù)權(quán)利要求I到3中任一權(quán)利要求所述的方法，其中所述不含碳的含氟氣體為NF3、F2、HF 或 SF6 中的一者。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的方法，其中所述不含碳的含氟氣體為NF3。
6.根據(jù)權(quán)利要求I到5中任一權(quán)利要求所述的方法，其中從所述工件表面移除的所述材料包括高劑量植入的抗蝕劑。
7.根據(jù)權(quán)利要求I到6中任一權(quán)利要求所述的方法，其中所述不含碳的含氟氣體與所述碳氟保護(hù)劑化合物的所述第一體積流量比率介于約I : 20到I : 5之間，且改變所述體積流量比率包括將所述比率改變?yōu)榻橛诩sI:4到I:2之間。
8.根據(jù)權(quán)利要求I到6中任一權(quán)利要求所述的方法，其中所述不含碳的含氟氣體與所述碳氟保護(hù)劑化合物的所述第一體積流量比率介于約I : 20到I : 5之間。
9.根據(jù)權(quán)利要求I到6中任一權(quán)利要求所述的方法，其中改變所述不含碳的含氟氣體與所述碳氟保護(hù)劑化合物的所述體積流量比率以形成第二等離子體包括關(guān)斷所述碳氟保護(hù)劑化合物流。
10.根據(jù)權(quán)利要求I到9中任一權(quán)利要求所述的方法，其中所述工藝氣體混合物進(jìn)一步包括二氧化碳。
11.根據(jù)權(quán)利要求I到10中任一權(quán)利要求所述的方法，其中在移除之后所述工件大體上沒有所述高劑量植入的抗蝕劑的殘留物，且其中從所述工件的硅表面損失少于約2埃的硅。
12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的方法，其中在移除之后所述工件大體上沒有所述高劑量植入的抗蝕劑的殘留物，且其中從所述工件的硅表面損失少于約I埃的硅。
13.—種在反應(yīng)室中從工件表面移除材料的方法，所述方法包括 從包括分子氫、不含碳的含氟氣體及碳氟保護(hù)劑化合物的工藝氣體混合物形成第一等離子體，及 使所述工件表面暴露于所述第一等離子體以由此從所述工件表面移除材料的第一部分，且同時(shí)在所述工件的含硅表面上形成保護(hù)層。
14.根據(jù)權(quán)利要求13所述的方法，其中所述碳氟保護(hù)劑化合物為CF4、C2F6、CHF3、CH2F2、C3F8中的一者。
15.根據(jù)權(quán)利要求13或14所述的方法，其中所述不含碳的含氟氣體為NF3、F2、HF、或SF6中的一者。
16.根據(jù)權(quán)利要求13所述的方法，其中所述碳氟保護(hù)劑化合物為CF4，且所述不含碳的含氟氣體為NF3。
17.根據(jù)權(quán)利要求13到16中任一權(quán)利要求所述的方法，其中所述工藝氣體混合物進(jìn)一步包括二氧化碳。
18.根據(jù)權(quán)利要求13到17中任一權(quán)利要求所述的方法，其中在移除之后所述工件大體上沒有高劑量植入的抗蝕劑的殘留物，且其中從所述工件的硅表面損失少于約2埃的硅。
19.根據(jù)權(quán)利要求18所述的方法，其中在移除之后所述工件大體上沒有所述高劑量植入的抗蝕劑的殘留物，且其中從所述工件的硅表面損失少于約I埃的硅。
20.一種在反應(yīng)室中從工件表面移除高劑量植入的抗蝕劑的方法，所述方法包括 移除材料的第一部分，包括 將包括分子氫、弱氧化劑、不含碳的含氟氣體及碳氟保護(hù)劑氣體的第一氣體引入到等離子體源中； 從引入到所述等離子體源中的所述第一氣體產(chǎn)生第一等離子體；及 使所述工件暴露于第一等離子體以移除所述材料的第一部分； 及移除所述材料的第二部分，包括 將包括分子氫、弱氧化劑、不含碳的含氟氣體且基本上無碳氟保護(hù)劑氣體的第二氣體引入到等離子體源中； 從引入到所述等離子體源中的所述第二氣體產(chǎn)生第二等離子體；及 使所述工件暴露于第二等離子體以移除所述材料的第二部分。
21.一種用于從工件表面移除材料的設(shè)備，其包括 反應(yīng)室，其包括 等離子體源， 置于所述等離子體源的下游的噴淋頭，及 在所述噴淋頭的下游的工件支撐件，所述工件支撐件包括基座及用以控制支撐于所述工件支撐件上的工件的溫度的溫度控制機(jī)構(gòu)；及 用于執(zhí)行一組指令的控制器，所述組指令包括從包括分子氫、不含碳的含氟氣體及碳氟保護(hù)劑化合物的工藝氣體混合物形成第一等離子體的指令，其中所述不含碳的含氟氣體及所述碳氟保護(hù)劑化合物以第一體積流量比率提供； 使所述工件表面暴露于所述第一等離子體以由此從所述工件表面移除材料的第一部分； 改變所述不含碳的含氟氣體與所述碳氟保護(hù)劑化合物的所述體積流量比率以形成第二等離子體；及 使所述工件表面暴露于所述第二等離子體以由此從所述工件表面移除材料的第二部分。
全文摘要
本發(fā)明提供用于從工件表面剝離光致抗蝕劑并移除離子植入相關(guān)殘留物的改進(jìn)的方法。根據(jù)各種實(shí)施例，使用元素氫、含氟氣體及保護(hù)劑氣體來產(chǎn)生等離子體。經(jīng)等離子體活化的氣體與高劑量植入抗蝕劑發(fā)生反應(yīng)，從而移除結(jié)殼及塊體抗蝕劑層兩者，并同時(shí)保護(hù)所述工件表面的暴露部分。在低硅損失的情況下，所述工件表面大體上無殘留物。
文檔編號(hào)H01L21/3065GK102870198SQ201080056124
公開日2013年1月9日 申請(qǐng)日期2010年12月8日 優(yōu)先權(quán)日2009年12月11日
發(fā)明者大衛(wèi)·張, 浩權(quán)·方, 杰克·郭, 伊利亞·卡利諾夫斯基, 李釗, 姚谷華, 阿尼爾班·古哈, 柯克·奧斯特洛夫斯基 申請(qǐng)人:諾發(fā)系統(tǒng)有限公司