CN105047546B - 增强离子植入的抗蚀剂去除的等离子体干式剥离预处理 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及增强离子植入的抗蚀剂去除的等离子体干式剥离预处理，公开了处理衬底的系统和方法，其包括使衬底暴露于来自UV光源并具有预定波长范围的UV光。该衬底包括已用离子轰击过的光阻剂层。该方法包括在使衬底暴露于UV光的同时将衬底的温度控制在低于或等于第一温度的温度下。该方法包括在使衬底暴露于UV光之后使用等离子体去除光阻剂层并同时将衬底的温度保持在低于或等于剥离处理温度下。

Description

增强离子植入的抗蚀剂去除的等离子体干式剥离预处理
技术领域
本公开涉及衬底处理，更具体地涉及在离子植入之后从衬底去除抗蚀剂的系统和方法。
背景技术
这里给出的背景技术描述是为了总体地表示本公开的背景。至本背景技术章节中描述的程度的当前指名发明人的工作以及在申请提交时不会以其它方式定性为现有技术的描述的各个方面既不明确地也不隐含地认为是相对本公开的现有技术。
衬底处理系统被用来沉积或移除衬底上的薄膜。在处理期间，光阻剂层可被沉积到衬底上。光阻剂层可随后被布图以限定掩模区域和未掩模区域以供后续离子植入。在离子植入期间，材料离子在电场中加速并被导向至衬底。离子用来改变衬底的物理、化学和/或电气性质。衬底的掩模区域用来阻挡离子。离子被植入到衬底在未掩模区域内的露出层中。当离子植入步骤完成时，通常在执行额外的处理之前去除光阻掩模。
现在参见图1A-1C，其示出用于处理衬底的方法。在图1A中，在20，例如使用旋涂或其它适宜的方法将光阻剂层形成在衬底的外表面上。在22，将光阻剂层布图成掩模区域和无掩模区域。在24，用离子轰击衬底。离子在衬底的非掩模区域被植入到衬底中。衬底的掩模区域内的光阻剂层阻挡离子。在后继处理期间，在26将光阻剂层去除。在28，执行对衬底的进一步处理。
在图1B中，在30可使光阻剂层暴露于紫外(UV)光以使光阻剂交联。在24用离子轰击之前执行对UV光的暴露。
在1C中，示出在离子轰击之后去除光阻剂层的方法。在34，将衬底布置在处理站内。在36，将衬底加热至预定温度。在一些示例中，衬底被加热至285℃的温度。在38，将处理气提供给处理站，提供或冲击等离子体并且等离子体将光阻剂剥离。
光阻剂层的掩模区域内的高离子植入剂量(大于约1×1015离子/cm2)可在光阻剂层的最外侧表面上形成碳质硬壳层。在一些示例中，硬壳层具有将近700埃的厚度。另外，离子植入处理通过断链机理和通过光阻剂解除保护反应将下层的光阻剂分解成更小和更易挥发的部分，所述光阻剂解除保护反应是由通过离子植入处理产生的光致酸造成的。
由于硬壳层/等离子体反应的高活化能(1.6-2.6eV)，使用等离子体去除硬壳层需要升高的温度。然而，当加热时，由于通过硬壳层下的分解的光阻剂释放气体压力，植入的光阻剂具有爆炸或爆裂的趋势。爆裂产生缺陷并造成线路断开。一些方法将剥离处理温度降至爆裂发生的温度以下。然而，这些较低的温度也显著地降低了灰化率(ash rate)和产量。
如图1B所示，在离子植入之前已使用将衬底暴露于紫外(UV)光，以使光阻剂层交联。这种手法使得衬底不大容易爆裂，但UV暴露造成临界尺寸(CD)损失。除了出现化学增强的光阻剂外，UV暴露也产生光致酸，当光致酸受热时引起解除保护反应并产生不想要的易挥发化合物，这是UV暴露的设计所禁止的。
发明内容
一种处理衬底的方法包括使衬底暴露于来自UV光源并具有预定波长范围的UV光。衬底包括已用离子轰击过的光阻剂层。该方法包括在使衬底暴露于UV光的同时将衬底的温度控制在低于或等于第一温度的温度下。该方法包括在使衬底暴露于UV光之后使用等离子体去除光阻剂层并同时将衬底的温度保持在低于或等于剥离处理温度下。
在其它特征中，第一温度低于或等于引起解除保护反应的热活化阈值。第一温度低于或等于75℃。第一温度低于或等于50℃。
在其它特征中，在使衬底暴露于UV光之前，衬底具有未经处理的爆裂温度。在使衬底暴露于UV光之后，衬底具有经UV处理的爆裂温度。经UV处理的爆裂温度高于未经处理的爆裂温度。剥离处理温度被设定为高于或等于未经处理的爆裂温度并低于或等于经UV处理的爆裂温度。剥离温度高于或等于未经处理的爆裂温度并比经UV处理的爆裂温度低10℃至40℃。
在其它特征中，预定波长范围在172-245nm之间。衬底中离子的剂量大于约1×1015离子/cm2。该方法包括在使衬底暴露于UV光的同时使清洗气流过。
一种处理衬底的衬底处理系统包括第一处理站，所述第一处理站包括UV光源以使衬底暴露于具有预定波长范围的UV光。衬底包括已用离子轰击过的光阻剂层。第一衬底支承件支承衬底并在暴露于UV光的期间将衬底的温度控制在低于或等于第一温度的温度下。第二处理站包括第二衬底支承件，用以在光阻剂剥离期间支承衬底并将衬底的温度控制在剥离处理温度下。在光阻剂剥离期间，处理气供给源将处理气提供至处理站。等离子体发生器在光阻剂剥离期间在处理站中产生等离子体。
在其它特征中，在暴露于UV光期间，第一衬底支承件控制衬底的温度至低于或等于引起解除保护反应的热活化阈值。第一温度低于或等于75℃。第一温度低于或等于50℃。
在其它特征中，衬底在暴露前具有未经处理的爆裂温度。衬底在暴露后具有经UV处理的爆裂温度。经UV处理的爆裂温度高于未经处理的爆裂温度。第二衬底支承件在光阻剂剥离期间将衬底的温度控制在高于或等于未经处理的爆裂温度和低于或等于经UV处理的爆裂温度的温度下。第二衬底支承件在光阻剂剥离期间将衬底的温度控制在高于或等于未经处理的爆裂温度和比经UV处理的爆裂温度低10-40℃的温度下。
在其它特征中，预定波长范围在172-245nm之间。光阻剂中离子的剂量大于约1×1015离子/cm2。第一处理站在暴露于UV光的期间使清洗气流过。
本公开的进一步适用领域将从详细说明、权利要求书和附图中变得显而易见。详细说明和特定示例仅为了解说目的并且不旨在限制本公开的范围。
附图说明
从详细说明和附图中将更充分地理解本公开，在附图中：
图1A-1C是示出根据现有技术使用光阻剂层和离子轰击处理衬底的方法和剥离光阻剂的方法的示例的流程图；
图2是示出根据本公开的包括处理站的多级顺序处理工具的示例的功能框图；
图3是示出根据本公开的包括处理站的多级顺序处理工具的另一示例的功能框图；
图4是示出根据本公开的包括处理站的多级顺序处理工具的另一示例的功能框图；
图5是根据本公开的紫外(UV)组件和处理站的示例的横截面图；
图6是根据本公开的等离子体处理站的示例的功能框图；
图7A-7C是示出根据本公开的使用光阻剂层和离子轰击处理衬底的方法和剥离光阻剂的方法的示例的流程图；以及
图8示出因变于示例性UV灯泡的波长的强度。
在附图中，可重复使用一些附图标记来表示相同和/或相似的要素。
具体实施方式
根据本公开，衬底在离子植入之后且在去除光阻剂层之前暴露于UV光。在一些示例中，衬底在暴露于UV光期间被冷却并在光阻剂去除期间被保持在预定剥离处理温度以下。根据本公开的UV预处理相对于尚未用UV光源处理过的衬底升高了衬底的爆裂温度。在较高剥离处理温度下去除光阻剂而不会爆裂的能力使得灰化率和产量能够提高。
不受理论约束，相信离子植入处理本身已经产生光致酸并解除光致产酸剂的活化。离子产生的裂变更容易通过UV激励而变得可交联。由于光阻剂无论如何正被去除，因此不考虑由于UV暴露造成的CD损失。然而，由于光致酸已出现，因此光阻剂层在UV暴露期间可保持在使解除保护反应开始的热活化阈值以下。在一些示例中，在解除保护反应的热活化阈值以下执行UV暴露。在一些示例中，在UV暴露期间衬底的温度被保持在低于或等于75℃，或者低于或等于50℃，但也可使用其它温度值。
前面的示例是在多站顺序处理工具的背景下描述的。然而，可以理解前面的公开不仅限于此。相反，本公开可实现在包括UV光源和等离子体处理站的任何衬底处理系统中。仅作为示例，等离子体可以是使用RF源和匹配网络或另一适宜设备产生的RF等离子体、或者使用等离子体管或另一适宜设备产生的微波等离子体。等离子体可在处理室内或在远端产生。
现在参见图2，其示出表示衬底处理工具100的一个示例的功能框图。衬底处理工具100包括输入装载锁闭件102。衬底通过端口104被引入到输入装载锁闭件102。在将衬底安置在输入装载锁闭件102之后，闭合端口104和端口106并可使用阀108和泵110降低输入装载锁闭件102中的压力以基本匹配衬底处理工具100中的压力。
此后，可开启端口106并可使用机械手或另一设备将衬底装载入多个处理站114-1、114-2……114-P(统称为处理站114)中的第一个中，其中P是大于1的整数。处理站114中的一个或多个可使用等离子体来处理衬底，如下文将要描述的那样。处理站中的第一个114-1可用来使衬底暴露于通过UV组件116产生的紫外(UV)光。在已用离子轰击衬底之后且在去除光阻剂之前，衬底暴露于UV光。在一些示例中，在清洗气流过的同时UV暴露发生。在一些示例中，清洗气包括分子态氮(N2)、分子态氧(O2)、氦(He)、氩(Ar)、氨(NH3)、它们的组合或其它适宜的清洗气。在其它示例中，UV暴露发生在真空下。仅作为示例，UV暴露可发生在与等离子体剥离相似的真空水平下。在其它示例中，UV暴露可发生在大气压下。
在衬底已暴露于UV光之后，可使用分度机构118将衬底分度至处理站114中的后继一个并可将另一衬底装载入处理站114-1。在另一处理站(例如114-2)中执行对等离子体的暴露。仅作为示例，适宜的等离子体化学成份包括形成气体(FG)、氨(NH3)、分子态氧(O2)、分子态氮(N2)、它们的组合(例如NH3/O2,O2/FG,O2/N2)和/或其它适宜的等离子体气化学成份。
可使用处理站114中的其它一些处理站来执行对衬底的额外处理。在处理站中的最后一个114-P中的处理执行完毕之后，可使用机械手或其它设备通过端口122将衬底移除至输出装载锁闭件124。关闭端口122并开启端口126以允许将衬底从衬底处理工具100移除。可使用阀130和泵132来控制输出装载锁闭件124中的压力。换句话说，在开启端口122之前，输出装载锁闭件124中的压力可基本均衡于衬底处理工具100。
在一些示例中，UV组件116输出具有172-245nm之间的波长的光，虽然也可使用其它波长范围。在一些示例中，处理站114-1通过使衬底接触诸如底座、冷板或静电卡盘之类的温度受控制的衬底支承件而在UV暴露期间冷却衬底。在一些示例中，衬底可保持在使解除保护反应开始的热活化阈值以下。在一些示例中，在低于或等于75℃或低于或等于50℃的温度下执行UV暴露，但也可使用其它温度值。
现在参见图3，其示出处理工具150的另一示例。在该例中，UV组件116被定位在输入装载锁闭件102内。衬底在进入等离子体处理站之前在输入装载锁闭件102内暴露于UV光。对UV光的暴露可发生在与衬底处理工具100的压力均衡之前、之中和/或之后。
现在参见图4，其示出表示衬底处理工具160的另一示例的功能框图。由于对UV光的暴露不需要真空，因此UV暴露站162提供大气小型环境并使衬底暴露于来自UV组件116的UV光。UV暴露站162可包括端口164和用166标识的诸如底座、板或静电卡盘之类的衬底支承件。在该例中，可使用机械手170以从用168标识的前端开口通用舱(FOUP)或其它传递设备捡取衬底。机械手170从FOUP或其它传递设备168捡取衬底并将衬底定位在UV暴露站162中。衬底暴露于由UV组件116产生的UV光。然后，机械手170将衬底转移至衬底处理工具160。处理站114中的至少一个执行等离子体剥离。
现在参见图5，其示出包括UV组件116的处理站的示例。UV组件116包括磁电管204、波导205和谐振腔208。机架213包括机架部214、216。可使用旋转电机217相对于机架213、衬底或UV组件116的其它部分转动UV灯泡218。在一些示例中，UV灯泡218在UV处理期间转动以提高UV暴露的均匀性。
反射器220可包括一个或多个琢面221并通过机架部214、216保持在合适位置。UV灯泡218延伸入由反射器220限定的腔。在UV灯泡218和衬底之间设置窗226。在工作期间，可使用冷却喷射器234将冷却气体提供至UV灯泡218以冷却UV灯泡218。
UV组件116被布置在处理站238的顶侧。诸如底座、冷板或静电卡盘之类的衬底支承件240被布置在处理站238内侧。加热器和/或冷却器246有选择地加热和/或冷却衬底支承件240以在UV暴露期间维持预定的温度。在一些示例中，仅执行冷却。可使用控制器260从衬底支承件240接收温度反馈。例如，控制器260可连接至热电偶(未示出)。也可使用控制器以控制从清洗气源272经由阀270的清洗气供给。
在使用中，磁电管204产生微波能量。该微波能量将UV灯泡218中的灯泡填充物激励至等离子体状态。直接的和反射的能量被传输至衬底244。在一些示例中，UV灯泡218产生高达400mW/cm2的UV强度并具有低于10％的均匀性，其中均匀性被定义为(max-min)/(max+min)。
现在参见图6，其示出使用等离子体执行灰化、沉积或蚀刻的衬底处理系统300的一个示例。衬底处理系统300包括处理站302，所述处理站302围住衬底处理系统300的其它部件并包含等离子体。衬底处理系统300包括上电极304和具有下电极307的衬底支承件306(例如底座、静电卡盘、板等等)。衬底308在上电极304和下电极307之间被布置在衬底支承件306上。衬底支承件306根据需要被加热和冷却。
仅作为示例，上电极304可包括莲蓬头309，所述莲蓬头309引入和分配处理气。替代地，上电极304可包括传导板并且处理气可以其它方式被引入。下电极307可包括诸如加热线圈之类的接地线圈，接地线圈被布置在非传导底座中。替代地，衬底支承件306可包括静电卡盘，所述静电卡盘包括充当下电极307的导电板。
RF发生器310产生和输出RF信号至上电极304和下电极307中的一个。上电极304和下电极307中的另一个可以是接地的或浮空的。仅作为示例，RF发生器310可包括RF源311，该RF源311产生RF信号，所述RF信号通过匹配和分配网络312被馈送至上电极304或下电极307。
图6示出气体输送系统330的一个示例。气体输送系统330包括一个或多个气体源332-1、332-2……以及332-N(统称为气体源332)，其中N是大于0的整数。气体源提供处理气体、惰性气体、前体和它们的混合物。也可使用汽化的前体。气体源332通过阀334-1、334-2……和334-N(统称为阀334)和质量流控制器336-1、336-2……和336-N(统称为质量流控制器336)连接至集管340。集管340的输出被馈送至处理站302。仅作为示例，集管340的输出被馈送至莲蓬头309。
加热器和/或冷却器342有选择地加热和/或冷却衬底支承件306以在光阻剂剥离期间维持预定的温度。可使用控制器360控制衬底处理系统300的部件。可使用控制器360从衬底支承件306接收温度反馈。例如，控制器360可连接至热电偶(未示出)。也可使用控制器360来控制处理。例如，控制器360可将等离子体导通/截止信号送至RF发生器310。也可使用控制器360以控制来自气体输送系统330的气体供给。控制器360也可控制阀350和泵352，所述阀350和泵352也可用来从处理站302排空反应物。
现在参见图7A-7C，其示出使用光阻剂和离子轰击处理衬底的方法和剥离光阻剂的方法的例子。
在图7A中，在406，例如使用旋涂或其它适宜方法将光阻剂层涂敷于衬底。在410，光阻剂被布图成掩模区域和未掩模区域。在416，用离子轰击衬底。离子在未掩模区域被植入到衬底中。衬底的掩模区域阻挡离子。在418，在光阻剂去除之前，在UV预处理期间衬底暴露于UV光。在一些示例中，在低于预定温度的温度下执行UV预处理。在一些示例中，预定温度低于使解除保护反应开始的热活化阈值。在一些示例中，预定温度低于或等于75℃，而在其它示例中，预定温度低于或等于50℃，但也可采用其它预定温度值。在后继的处理期间，在422去除光阻剂。在426，执行衬底的进一步处理。
在图7B中，示出了被执行以去除光阻剂的步骤。在440，将衬底布置在处理站中，提供处理气并提供或冲击等离子体。在444，将衬底的温度冷却至低于剥离处理温度的预定温度。剥离处理温度可以是低于本文所述在UV暴露之后衬底的爆裂温度的温度。如果在446未去除光阻剂，则控制返回到444。如果在446去除光阻剂，则控制于448继续并熄灭或停止供应等离子体。可基于预定剥离周期作出光阻剂是否被去除的判断，所述预定剥离周期是使用测试衬底或使用其它方法确定的。
在图7C中，在一些示例中，一旦去除光阻剂硬壳层则可升高剥离处理温度。如果在450确定未去除光阻剂硬壳层，则控制返回到444。如果在450确定已去除光阻剂硬壳层，则控制在454继续并将衬底的温度设定至高于第一剥离处理温度的第二剥离处理温度。如果在图7C中的446未去除光阻剂层，则控制返回至454。如果在图7C的446去除了光阻剂层，则控制于448继续并熄灭等离子体。可基于预定剥离周期作出光阻剂硬壳层或光阻剂层是否被去除的判断，所述预定剥离周期是使用测试衬底或使用其它方法确定的。
现在参见图8，其示出对于若干UV光源(灯泡1和灯泡2)因变于波长的UV强度的示例。在一个示例中，在20keV下用5×1015离子/cm2的As植入1.2μm深的UV(DUV)光阻剂。固化时间、UV灯泡波长、能量、UV暴露时间和UV暴露温度的示例在表I中如下地给出。
表I
1剥离处理温度设定至比爆裂温度低20℃。
2减少的固化时间由于减少的晶片加热而升高爆裂温度
如能够理解的那样，在离子轰击之后并在光阻剂去除之前执行UV预处理相对于未被处理的衬底升高了衬底的爆裂温度。结果，在后继光阻剂去除期间使用的温度可能更高，同时缺陷减少。在一些示例中，在光阻剂去除期间使用的温度高于衬底的未经处理的爆裂温度并低于衬底的经UV处理的爆裂温度。在一些示例中，光阻剂去除的温度比衬底经处理的爆裂温度低10-40℃。在一些示例中，光阻剂去除的温度大约比衬底的经处理的爆裂温度低20℃。
前面的说明本身是解说性的并且无论如何不旨在对本公开、其应用场合或用途构成限制。本公开的广泛教义可以多种形式实现。因此，尽管本公开包括诸多特定示例，然而本公开的真实范围不应当受此限，因为在研究附图、说明书和后面的权利要求之后可清楚理解其它的修正形式。如本文中使用的词组“A、B和C中的至少一个”应当被解释成表示逻辑(A或B或C)，使用非排他逻辑OR。应当理解，方法中的一个或多个步骤可以不同顺序执行(或同时执行)而不改变本公开的原理。
在包括下面给出的定义的本申请中，术语“控制器”可用术语“电路”代替。术语“控制器”可指代下述部件、作为下述部件的一部分、或包括下述部件：专用集成电路(ASIC)；数字、模拟或混合的模拟/数字分立电路；数字、模拟或混合的模拟/数字集成电路；组合的逻辑电路；现场可编程门阵列(FPGA)；执行代码的处理器(共享的、专用的或成组的)；存储由处理器执行的代码的存储器(共享的、专用的或成组的)；提供所描述的功能的其它适宜的硬件器件；或上述部件中的一些或全部的组合，例如在片上系统中的组合。
如前面使用的术语“代码”可包括软件、固件和/或微代码，并可指代程序、例程、函数、类和/或对象。术语“共享式处理器”涵盖执行来自多个控制器的一些或全部代码的单个处理器。术语“成组的处理器”涵盖与额外的处理器配合地执行来自一个或多个控制器的一些或全部代码的处理器。术语“共享式存储器”涵盖存储来自多个控制器的一些或全部代码的单个存储器。术语“成组的存储器”涵盖与额外存储器配合地存储来自一个或多个控制器的一些或全部代码的存储器。术语“存储器”可以是术语“计算机可读介质”的子集。术语“计算机可读介质”不涵盖通过介质传播的暂时电信号和电磁信号，并因此可被认为是有形的或者非暂时的。非临时有形计算机可读介质的非限定示例包括非易失性存储器、易失性存储器、磁存储和光存储。
本申请中描述的装置和方法可部分或全部地通过由一个或多个处理器执行的一个或多个计算机程序来实现。计算机程序包括被存储在至少一个非暂时有形计算机可读介质上的处理器可执行指令。计算机程序也可包括和/或依赖于所存储的数据。

Claims (19)

1.一种处理衬底的方法，包括：
(a)在衬底的外表面上形成光阻剂层；
(b)使所述光阻剂层图案化以产生：(i)未掩模区域，其中所述光阻剂层不覆盖所述衬底的外表面；以及(ii)掩模区域，其中所述光阻剂层覆盖所述衬底的外表面；
在(b)之后，(c)用离子轰击所述衬底和所述光阻剂层；
在(c)之后，(d)使所述衬底暴露于来自紫外光源并具有预定波长范围的紫外光；
(e)在使所述衬底和所述光阻剂暴露于所述紫外光的同时将所述衬底的温度控制成低于或等于第一温度；以及
(f)在使所述衬底暴露于所述紫外光之后：
(i)使用等离子体去除所述光阻剂层的硬壳层并同时将所述衬底的所述温度保持在第一剥离处理温度下；以及
(ii)在保持所述衬底的所述温度于第二剥离处理温度的同时使用等离子体去除所述光阻剂层的剩余部分，其中所述第二剥离处理温度高于所述第一剥离处理温度，
其中所述第一温度低于所述第一剥离处理温度和所述第二剥离处理温度并且所述第一温度低于或等于引起解除保护反应的热活化阈值。
2.如权利要求1所述的方法，其中，所述第一温度低于或等于75℃。
3.如权利要求2所述的方法，其中，所述第一温度低于或等于50℃。
4.如权利要求1所述的方法，其中，在使所述衬底暴露于所述紫外光之前，所述衬底具有未经处理的爆裂温度，其中在使所述衬底暴露于所述紫外光之后，所述衬底具有经紫外处理的爆裂温度，并且其中所述经紫外处理的爆裂温度高于所述未经处理的爆裂温度。
5.如权利要求4所述的方法，其中，所述第一剥离处理温度被设定为高于或等于所述未经处理的爆裂温度并低于或等于所述经紫外处理的爆裂温度。
6.如权利要求4所述的方法，其中，所述第一剥离处理温度高于或等于所述未经处理的爆裂温度并且比所述经紫外处理的爆裂温度低10-40℃。
7.如权利要求1所述的方法，其中，所述预定波长范围在172-245nm之间。
8.如权利要求1所述的方法，其中，所述衬底中所述离子的剂量大于1×1015离子/cm2。
9.如权利要求1所述的方法，还包括，在使所述衬底暴露于所述紫外光的同时使清洗气流过。
10.一种衬底处理系统，包括：
第一处理站，其包括：
紫外光源，用以使衬底暴露于具有预定波长范围的紫外光，其中所述衬底包括已用离子轰击过的光阻剂层，所述离子轰击发生以下操作之后：(i)在所述衬底的外表面上形成所述光阻剂层，以及(ii)使所述光阻剂层图案化以产生：(a)未掩模区域，其中所述光阻剂层不覆盖所述衬底的外表面；以及(b)掩模区域，其中所述光阻剂层覆盖所述衬底的外表面；以及
第一衬底支承件，用以支承所述衬底并在暴露于所述紫外光的期间将衬底的温度控制在低于或等于第一温度的温度下；以及
第二处理站，其包括：
第二衬底支承件，其在所述衬底暴露于所述紫外光之后用以：
支承所述衬底；
在去除所述光阻剂层的硬壳层期间将所述衬底的温度控制在第一剥离处理温度；以及
在去除所述光阻剂层的剩余部分期间，将所述衬底的所述温度控制为第二剥离处理温度，其中所述第二剥离处理温度高于所述第一剥离处理温度，
其中所述第一温度低于所述第一剥离处理温度和所述第二剥离处理温度并且所述第一温度低于或等于引起解除保护反应的热活化阈值；
处理气供给源，用以在所述去除所述硬壳层以及所述去除所述光阻剂层的所述剩余部分期间将处理气提供至所述处理站；以及
等离子体发生器，用以在所述去除所述硬壳层以及所述去除所述光阻剂层的所述剩余部分期间在所述第二处理站中产生等离子体。
11.如权利要求10所述的衬底处理系统，其中，所述第一温度低于或等于75℃。
12.如权利要求11所述的衬底处理系统，其中，所述第一温度低于或等于50℃。
13.如权利要求10所述的衬底处理系统，其中，所述衬底在所述暴露于所述紫外光前具有未经处理的爆裂温度，其中所述衬底在所述暴露于所述紫外光后具有经紫外处理的爆裂温度，并且其中所述经紫外处理的爆裂温度高于所述未经处理的爆裂温度。
14.如权利要求13所述的衬底处理系统，其中，所述第一剥离处理温度高于或等于所述未经处理的爆裂温度和低于或等于所述经紫外处理的爆裂温度下。
15.如权利要求13所述的衬底处理系统，其中，所述第一剥离处理温度高于或等于所述未经处理的爆裂温度和比所述经紫外处理的爆裂温度低10-40℃的温度下。
16.如权利要求10所述的衬底处理系统，其中，所述预定波长范围在172-245nm之间。
17.如权利要求10所述的衬底处理系统，其中，所述光阻剂中所述离子的剂量大于1×1015离子/cm2。
18.如权利要求10所述的衬底处理系统，其中，所述第一处理站在所述暴露于所述紫外光的期间使清洗气流过。
19.一种用于处理衬底的方法，包括：
(a)在衬底的外表面上形成光阻剂层；
(b)使所述光阻剂层图案化以产生：(i)未掩模区域，其中所述光阻剂层不覆盖所述衬底的外表面；以及(ii)掩模区域，其中所述光阻剂层覆盖所述衬底的外表面；
在(b)之后，(c)用离子轰击所述衬底和所述光阻剂层；
其中所述离子轰击在所述光阻剂层中产生光致酸；
在(c)之后，(d)使所述衬底暴露于来自紫外光源并具有预定波长范围的紫外光；
(e)在使所述衬底和所述光阻剂暴露于所述紫外光的同时将所述衬底的温度冷却至低于解除保护反应开始的第一温度的温度；以及
(f)在使所述衬底暴露于所述紫外光之后，在保持所述衬底的所述温度低于或等于剥离处理温度的同时使用等离子体去除所述光阻剂层，
其中所述第一温度低于所述剥离处理温度。
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