DE10393277T5

DE10393277T5 - System und Verfahren zum Entfernen von Material

Info

Publication number: DE10393277T5
Application number: DE10393277T
Authority: DE
Inventors: Daniel J. Los Gatos Devine; Rene San Jose George; John San Jose Zajac; Craig Fremont Ranft; Andreas Fremont Kadavanich
Original assignee: Mattson Technology Inc
Current assignee: Mattson Technology Inc
Priority date: 2002-09-18
Filing date: 2003-09-16
Publication date: 2005-09-01
Also published as: JP2006507667A; KR20050044806A; CN1682353A; AU2003270735A8; WO2004027826A3; TW200414279A; US20040084150A1; AU2003270735A1; WO2004027826A2

Abstract

Plasmareaktorsystem mindestens zur Verwendung beim Entfernen einer Bearbeitungsmaterialkruste von einem Behandlungsobjekt, wobei das System umfaßt:
eine Behandlungskammer, in welcher ein Plasma unter Verwendung eines Kohlenwasserstoffgases in Kombination mit Sauerstoffgas in einer Weise erzeugt wird, durch welche die Bearbeitungsmaterialkruste mit dem Plasma zur Verwendung bei der Entfernung der Bearbeitungsmaterialkruste behandelt wird, wobei das Plasma zumindest annähernd frei von Halogenen ist.

Description

VERWANDTE PATENTANMELDUNGEN
Die vorliegende Patentanmeldung beansprucht Priorität auf Basis der vorläufigen U.S.-Patentanmeldung der laufenden Nr. 60/412,067, eingereicht am 18.9.2002, mit dem Titel PHOTORESIST IMPLANT CRUST REMOVAL, welche durch Verweis vollständig in der vorliegenden Schrift aufgenommen ist.
TECHNISCHER HINTERGRUND
Die vorliegende Erfindung betrifft generell eine Bearbeitung von Bauelementen, wobei dies eine Bearbeitung von Bauelementen von Halbleitern und Flachbildschirmen umfaßt, und genauer betrifft diese ein Verfahren zum Entfernen mindestens einer ionenimplantierten Photoresistschicht. Die vorliegende Erfindung beschreibt die Entfernung einer Implantationskruste eines Photoresists.
Während einer Bearbeitung von Bauelementen werden verschiedene Materialien auf einem Substrat, generell einem Siliziumwafer oder einem flachen Glassubstrat, aufgetragen, um einen Abschnitt der Oberfläche des Substrats in ein funktionstüchtiges Bauelement einer integrierten Schaltung umzuwandeln. Beispielsweise kann ein blanker Siliziumwafer mit Materialien wie etwa Kieselglas (Siliziumoxid bzw. Oxid), Siliziumnitrid und einem Photoresist abgedeckt werden, um Bereiche auf dem Wafer während verschiedener Verfahrensschritte zu schützen. Nach bestimmten Bearbeitungsschritten müssen Materialien von der Oberfläche des Wafers entfernt werden. Diese Materialien können Photoresistschichten umfassen, welche mit einer hochdosierten Ionenimplantation behandelt wurden, welche den implantierten Teilchentyp in den Photoresist treibt. Ein derartiger ionenimplantierter Photoresist zeigt Eigenschaften, welche von denen des ursprünglichen Photoresists sehr verschieden sind. Theoretisch wurde überlegt, daß diese Teilchentypen den Photoresist modifizieren, wenn diese Energien liefern, welche ausreichend sind, um Wasserstoff aus dem Photoresist zu treiben, so daß dessen Chemie und Bindungsstruktur im gesamten Bereich der Eindringtiefe verändert werden. Eine Analyse dieser veränderten Schicht zeigte, daß diese Schicht sowohl ein hohes Niveau von Quervernetzung als auch von Kohlenstoffatomen mit Doppel- und Dreifachbindungen aufweist. Diese modifizierte Oberflächenschicht des Photoresists wird häufig als Implantationskruste oder einfach als Kruste bezeichnet.
Gemäß dem Stand der Technik wurde in einem Versuch, die gehärtete Kruste unter Verwendung einer Trockenplasmabearbeitung zu entfernen, eine Anzahl von Verfahren entwickelt. Die erfolgreicheren dieser Techniken haben ein bestimmtes Merkmal gemein, indem diese Halogene in dem Plasma verwenden. Beispielsweise wird häufig Kohlenstofftetrafluorid CF₄ verwendet. Obgleich einige dieser Techniken des Stands der Technik darauf hindeuten, daß andere Komponenten in dem Plasma, wie etwa Wasserstoff in niedriger Konzentration, wirksam sind bzw. eine Entfernung der Implantationskruste unterstützen, wird behauptet, das Halogen wäre der verantwortliche wirksame Stoff. Unglücklicherweise sind die Halogentypen in dem Plasma jedoch im Hinblick auf den Photoresist nicht selektiv können aktive Bauelemente und Strukturen auf dem Wafer beschädigen.
Ein Ansatz, welcher nicht unter Verwendung eines Halogens mit Wasserstoff arbeitet, ist in dem U.S.-Patent Nr. 4,861,424 (im folgenden als Patent '424 bezeichnet) beschrieben. Die Darlegungen des Patents führen jedoch in direkter Weise von der Verwendung von Sauerstoff in dem Plasma fort, da darin versichert wird, daß problematische nichtflüchtige Oxide (beispielsweise Phosphorpentaoxid) in Anwesenheit von Sauerstoff gebildet würden, wie bei spielsweise in Spalte 1, Zeilen 50–57 beschrieben. Übereinstimmend mit diesen Darlegungen gegen eine Verwendung von Sauerstoff zur Implantationskrustenentfernung erläutert das Patent '424 stattdessen die Verwendung von Stickstoff in Kombination mit Wasserstoff (siehe beispielsweise Spalte 2, Zeilen 38–39). Ferner ist es von Interesse, zu bemerken, daß ein niedriger Wasserstoffgehalt von lediglich 3% mit 97% Stickstoff verwendet wird, wie in Spalte 4, Zeilen 25–26 beschrieben. Aus Gründen, welche nachfolgend erhellt werden, wird der Ansatz des Patents '424 als dem Ansatz der vorliegenden Erfindung diametral entgegengesetzt erachtet.
Ein weiterer Ansatz des Stands der Technik, welcher ein wasserstoffhaltiges Plasma verwendet, ist in dem U.S.-Patent Nr. 5,628,871 (im folgenden als Patent '871 bezeichnet) zu finden. Wie das Patent '424 verwendet diese Quelle ein sauerstofffreies Plasma, um die Bildung der zuvor erwähnten nichtflüchtigen Oxide während einer Implantationskrustenentfernung zu vermeiden (siehe Spalte 1, Zeilen 57–64). Ferner wird ein getrennter Schritt mit Sauerstoff lediglich nach der Entfernung der Implantationskruste zur Entfernung des inneren, darunterliegenden Photoresists verwendet (siehe beispielsweise Spalte 2, Zeilen 29–40). Demgemäß verwendet das Patent '871 im Hinblick auf eine Implantationskrustenentfernung einen Ansatz, welcher mit dem durch das Patent '424 verwendeten übereinstimmt und dem Ansatz, welcher durch die vorliegende Erfindung verwendet wird, direkt entgegengesetzt ist, wie nachfolgend weiter beschrieben wird.
Ferner umfaßt der Stand der Technik auch Beispiele eines Entfernens von Resten, welche verbleiben können, nachdem die implantierte Photoresistkruste und der darunterliegende Photoresist entfernt wurden. Wie nachfolgend weiter beschrieben wird, können Reste aus einem bzw. aus sämtlichen Überresten zerstäubten Siliziums oder Siliziumdioxids (bzw. jeglichen Materials, aus welchem das Substrat ausgebildet ist), mit Kohlenstoff angereicherten Materialien und dem implantierten Teilchentyp bestehen. Es sei bemerkt, daß mehr als ein implantierter Teilchentyp gleichzeitig vorhanden sein kann.
Im Hinblick darauf nimmt das Patent '424 den Ansatz, eine nasse Salpetersäurebehandlung bzw. ein Sauerstoffplasma zu verwenden. Letzteres wird lediglich verwendet, nachdem die Implantationskruste entfernt wurde (siehe beispielsweise Spalte 4, Zeilen 41–48). Das Patent '871 weist im Hinblick auf eine Resteentfernung eine auffallende Ähnlichkeit zu dem Ansatz des Patents '424 auf.
Die vorliegende Erfindung schafft ein System und ein Verfahren, welche keine Halogene verwenden, wobei diese noch weitere Vorteile bieten, wie nachfolgend beschrieben wird.
ZUSAMMENFASSUNG
Wie im folgenden genauer erörtert wird, werden in der vorliegenden Schrift ein Plasmareaktorsystem, welches eine Behandlungskammer aufweist, welche ein Behandlungsobjekt enthält, und ein Verfahren mindestens zur Verwendung beim Entfernen einer Bearbeitungsmaterialkruste von dem Behandlungsobjekt offenbart. Gemäß einem Aspekt der vorliegenden Erfindung wird ein Plasma, welches zumindest annähernd frei von Halogenen ist, in der Behandlungskammer unter Verwendung eines Kohlenwasserstoffgases in Kombination mit Sauerstoffgas in einer Weise erzeugt, durch welche das Bearbeitungsmaterial mit dem Plasma zur Verwendung bei der Entfernung mindestens der Bearbeitungsmaterialkruste behandelt wird. Gemäß einem Merkmal wird Methan als Kohlenwasserstoffgas verwendet. Gemäß einem anderen Merkmal ist das Bearbeitungsmaterial ein Photoresist, und die Bearbeitungsmaterialkruste wird durch Ionenimplantation einer ursprünglichen Photoresistschicht auf einer Oberfläche des Behandlungsobjekts ausgebildet. Gemäß einem weiteren Merkmal wird das Kohlenwasserstoff-Sauerstoff-Plasma verwendet, um mindestens entweder einen unveränderten Abschnitt der Photoresistschicht oder einen mit der Ionenimplantation zusammenhängenden Rest zu entfernen.
Gemäß einem weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung wird ein Plasma, welches zumindest annähernd frei von Halogenen ist, in der Behandlungskammer unter Verwendung eines wasserstoffhaltigen Gases in Kombination mit Sauerstoffgas derart erzeugt, daß die gesamte Gasmischung mindestens 15% Wasserstoff enthält, wobei dies in einer Weise erfolgt, durch welche die Bearbeitungsmaterialkruste mit dem Plasma zur Verwendung bei der Entfernung der Bearbeitungsmaterialkruste behandelt wird. Gemäß einem Merkmal besteht das wasserstoffhaltige Gas im wesentlichen aus Wasserstoffgas. Gemäß einem anderen Merkmal ist das Wasserstoffgas in der gesamten Gasmischung in einem Bereich von etwa 15% bis 85% vorgesehen. Gemäß einem weiteren Merkmal bilden das Wasserstoffgas und das Sauerstoffgas jeweils mindestens etwa die Hälfte der gesamten Gasmischung. Gemäß einem weiteren Merkmal wird ein Wasserstoff-Sauerstoff-Plasma verwendet, um mindestens entweder einen unveränderten Abschnitt der Photoresistschicht oder einen mit der Ionenimplantation zusammenhängenden Rests zu entfernen.
Gemäß einem weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung wird ein mindestens generell halogenfreies Plasma unter Verwendung eines Gases in Kombination mit Sauerstoffgas in einer Weise erzeugt, durch welche mindestens entweder CH₂-Radikale oder CH₃-Radikale in dem Plasma erzeugt werden, um die Bearbeitungsmaterialkruste mit dem Plasma zur Verwendung bei der Entfernung der Bearbeitungsmaterialkruste zu behandeln.
Gemäß einem weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung werden ein Plasmareaktorsystem und ein Verfahren zur Verwendung beim Entfernen einer Photoresistschicht von einem Behandlungsobjekt geschaffen. Die Photoresistschicht umfaßt eine äußerste Kruste, welche durch Behandlung des Photoresists mit einer Ionenimplantationsquelle ausgebildet wird. Das Behandlungsobjekt wird in einer Behandlungskammer gelagert. Ein erstes mindestens generell halogenfreies Plasma wird unter Verwendung von Wasserstoffgas in Kombination mit Sauerstoffgas in einer Weise erzeugt, durch wel che die äußerste Kruste des Behandlungsobjekts in der Behandlungskammer mit dem ersten Plasma behandelt wird, um mindestens einen wesentlichen Abschnitt der äußersten Kruste derart zu entfernen, daß mindestens ein innerster Abschnitt der Photoresistschicht auf dem Behandlungsobjekt belassen wird. Sodann wird mindestens ein wesentlicher Teil des innersten Abschnitts der Photoresistschicht derart entfernt, daß ein Rest auf dem Behandlungsobjekt verbleibt. Der Rest betrifft mindestens entweder die äußerste Kruste oder den innersten Abschnitt der Photoresistschicht. Ein zweites mindestens generell halogenfreies Plasma wird unter Verwendung eines Kohlenwasserstoffgases in Kombination mit Sauerstoffgas erzeugt. Das Behandlungsobjekt wird mit dem zweiten Plasma behandelt, um den Rest von dem Behandlungsobjekt zu entfernen.
Gemäß einem weiteren Aspekt der Erfindung wird ein Plasmareaktorsystem mindestens zum Entfernen einer Photoresistschicht von einem Behandlungsobjekt verwendet. Die Photoresistschicht umfaßt eine äußerste Kruste, welche dadurch ausgebildet wird, daß der Photoresist mit einer Ionenimplantationsquelle in einer Weise behandelt wird, durch welche zusätzlich Reste gebildet werden können. Das Behandlungsobjekt wird in einer Behandlungskammer gelagert. Ein erstes Plasma wird unter Verwendung von Wasserstoffgas in Kombination mit Sauerstoffgas derart erzeugt, daß das erste Plasma im wesentlichen frei von Halogenen ist, wobei dies in einer Weise erfolgt, durch welche mindestens die äußerste Kruste mit dem ersten Plasma behandelt wird, um mindestens einen Abschnitt der äußersten Kruste derart zu entfernen, daß ein darunterliegender Abschnitt der Photoresistschicht gemeinsam mit mindestens einem Abschnitt der Reste auf dem Behandlungsobjekt belassen wird. Danach wird ein zweites Plasma unter Verwendung eines Wasserstoffgases in Kombination mit Sauerstoffgas derart erzeugt, daß das zweite Plasma im wesentlichen frei von Halogenen ist und der darunterliegende Abschnitt der Photoresistschicht und jeglicher verbleibende Abschnitt der Implantationsreste mit dem zweiten Plasma zur Entfernung von dem Behandlungsobjekt behandelt werden.
Gemäß einem weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung wird ein Plasmareaktorsystem verwendet, um mindestens einen Bearbeitungsrest von einem Behandlungsobjekt zu entfernen, wobei dieser Bearbeitungsrest auf dem Behandlungsobjekt mindestens teilweise infolge des Entfernens eines ionenimplantierten Photoresists von dem Behandlungsobjekt gebildet wird. Ein Plasma wird in einer Kammer unter Verwendung eines Kohlenwasserstoffgases in Kombination mit Sauerstoffgas in einer Weise erzeugt, durch welche der Bearbeitungsrest mit dem Plasma zur Verwendung bei der Entfernung des Bearbeitungsrests behandelt wird. Das Plasma ist zumindest annähernd frei von Halogenen.
Gemäß einem weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung wird ein Plasmareaktorsystem mindestens zum Entfernen eines Bearbeitungsrests von einem Behandlungsobjekt verwendet, wobei dieser Behandlungsrest auf dem Behandlungsobjekt mindestens teilweise infolge des Entfernens eines ionenimplantierten Photoresists von dem Behandlungsobjekt gebildet wird. Ein Plasma, welches im wesentlichen halogenfrei ist, wird in einer Behandlungskammer unter Verwendung eines wasserstoffhaltigen Gases in Kombination mit Sauerstoffgas derart erzeugt, daß die gesamte Gasmischung mindestens 15% Wasserstoff enthält, wobei dies in einer Weise erfolgt, durch welche der Bearbeitungsrest mit dem Plasma zur Verwendung beim Entfernen des Bearbeitungsrests behandelt wird.
KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
Die vorliegende Erfindung ist unter Bezug auf die vorliegende genaue Beschreibung in Verbindung mit der Zeichnung, welche nachfolgend kurz beschrieben wird, zu verstehen.
1 ist eine schematische Rißansicht eines Behandlungssystems zur Verwendung gemäß der vorliegenden Erfindung.
2 ist ein Flußdiagramm, welches eine Verwirklichung eines sehr vorteilhaften Gesamtverfahrens zum Entfernen einer ionenimplantierten Photoresistschicht von einem Behandlungsobjekt, welches gemäß der vorliegenden Erfindung durchgeführt wird, darstellt.
Die 3 und 4 sind schematische Querschnitts-Rißansichten, welche die Entwicklung einer Implantationskruste, wenn ein Photoresist mit Ionenimplantations-Teilchentypen behandelt wird, darstellen.
5 ist eine schematische Querschnitts-Rißansicht, welche die Entfernung der Ionenimplantationskruste gemäß der vorliegenden Erfindung in einer Weise, durch welche ein darunterliegender Abschnitt des Photoresists, welcher durch die Ionenimplantation nicht verändert wird, belassen wird, darstellt.
6 ist eine schematische Rißansicht, welche einen Rest, welcher auf dem Substrat verbleibt, und dessen Entfernung gemäß der vorliegenden Erfindung darstellt.
GENAUE BESCHREIBUNG
1 stellt einen induktiv gekoppelten Plasmareaktor 100 dar, welcher in dem beispielhaften Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung verwendet wird. Ein zu bearbeitender Halbleiterwafer 102 ist auf einer Unterlage 104 in einer Behandlungskammer 106 angeordnet. Die Unterlage 104 kann durch ein Heiz- bzw. Kühlsystem (nicht dargestellt) erwärmt oder gekühlt werden, um Wafer zum Bearbeiten zu erwärmen oder zu kühlen. Gase werden durch einen Abgasauslaß 112 aus dem System ausgestoßen. Die Unterlage 104 ruht auf einem Gestell (nicht dargestellt). Zur besseren Bearbeitung kann die Unterlage 104 elektrisch isoliert und selektiv mit einer Hochfrequenzspannung gekoppelt werden, um Ionen zu dem Wafer hin zu beschleunigen. Sie he beispielsweise das U.S.-Patent Nr. 5,534,231 . Es sei bemerkt, daß die Figuren nicht maßstabsgetreu sind, um ein besseres Verständnis des Lesers zu erreichen. Ferner werden in den gesamten verschiedenen Figuren überall, wo dies möglich ist, gleiche Bezugsziffern für gleiche Elemente verwendet.
Eine Plasmaerzeugungskammer 114 befindet sich über der Behandlungskammer 106. Es sei bemerkt, daß problemlos mehr als eine Plasmaquelle für eine einzige Kammer vorgesehen werden kann, wobei dies aus Gründen einer günstigen Darstellungsweise nicht dargestellt ist. Eine obere Platte 116 der Bearbeitungskammer 106 liefert eine gemeinsame Grundfläche für die Elemente der Plasmaerzeugungskammer und umfaßt ein leitfähiges Material, wie etwa Aluminium oder ähnliches. Die Wände der Plasmaerzeugungskammer sind unter Verwendung eines nichtleitenden Materials, wie etwa Quarz oder Aluminiumoxid, ausgebildet und weisen eine Dicke von etwa 3 bis 8 mm auf. Die Wände der Plasmaerzeugungskammer sind an deren Basis an der oberen Platte 116 der Bearbeitungskammer befestigt. Ein oberer Deckel 118 der Plasmaerzeugungskammer kann aus Aluminium oder einem ähnlichen leitfähigen Material bestehen oder kann aus dem gleichen Material wie die Erzeugungskammerwände bestehen. Eine Rundringdichtung 120 befindet sich zusammengedrückt zwischen dem oberen Deckel 118 und den Wänden der Plasmaerzeugungskammer, um eine Vakuumdichtung zu liefern. Ein Gaseinlaß 122 ist in Verlauf durch den oberen Deckel 118 vorgesehen, um Gase in die Plasmaerzeugungskammer 114 einzuleiten.
Ein an die Plasmaerzeugungskammer angrenzender Induktor, wie etwa eine Induktionsspule 124, liefert Energie, welche in die Plasmaerzeugungskammer eingespeist wird. Bei dem beispielhaften Ausführungsbeispiel ist die Induktionsspule 124 eine helixförmige Spule aus Kupferrohr mit etwa zwei bis vier Windungen, welche die Plasmaerzeugungskammer umkreisen. Andere Induktorgestaltungen mit einer anderen Größe, Windungszahl oder einer anderen Gestalt, wie etwa einer konischen oder scheibenförmigen Gestalt, können gleichfalls verwendet werden. Die Induktionsspule 124 ist durch ein Anpassungsglied oder einen Transformator (nicht dargestellt) mit einer Hochfrequenzquelle (HF-Quelle) 126 verbunden. Der Reaktor wird typischerweise mit induktionsgekoppelter HF-Energie mit einer der industriellen, wissenschaftlichen, medizinischen (ISM) Normfrequenzen von 13,56, 27,12, 40,68 MHz oder anderen Harmonischen der ISM-Normfrequenz 13,56 MHz versorgt, jedoch ist jede HF-Frequenz von 1 bis 100 MHz verwendbar. Gewöhnlich werden die Spulen durch ein Anpassungsglied mit der Energie versorgt. Typischerweise wird HF-Energie mit einer Leistung von etwa 500 bis 5000 Watt für die Induktionsspule verwendet. Obgleich die vorliegende Erfindung in dem Zusammenhang von deren Verwendung in Verbindung mit einem induktionsgekoppelten Plasmareaktor beschrieben wurde, sei darauf hingewiesen, daß jede geeignete Form eines Plasmareaktors bzw. -generators unter Verbleib innerhalb des Schutzumfangs der beigefügten Ansprüche verwendet werden kann. Alternative Formen von Plasmareaktoren umfassen Parallelplattenreaktoren, ERC-Reaktoren und Mikrowellenreaktoren, sind jedoch nicht darauf beschränkt.
Eine geteilte Faradaysche Abschirmung 128 ist zwischen der Induktionsspule 124 und der Plasmaerzeugungskammer 114 vorgesehen. Die Unterseite der geteilten Faradayschen Abschirmung 128 liegt auf der oberen Platte 116 der Bearbeitungskammer auf. Zusammengedrückte Rundringdichtungen (nicht dargestellt) werden verwendet, um eine Vakuumdichtung zwischen der Plasmaerzeugungskammer 114 und der oberen Platte 116 der Bearbeitungskammer zu liefern.
Aufgrund der Tatsache, daß die Abschirmung 128 geerdet ist, vermindert diese eine kapazitive Kopplung zwischen der Spule und dem Plasma. Obgleich die kapazitive Kopplung vermindert wird, besteht weiterhin eine gewisse kapazitive Kopplung durch Schlitze 134, welche in der Abschirmung ausgebildet sind. Die Verminderung der kapazitiven Kopplung wiederum vermindert die Modulation des Plasmapotentials und den Beschuß des Halbleiterwafers mit geladenen Teilchen. Neutrale aktivierte Teilchentypen werden weiterhin erzeugt und bewegen sich über der Waferoberfläche. Wie oben beschrieben, kann die Erfindung jedoch zur Beschleunigung geladener Ionen zum Beschießen des Wafers verwirklicht werden, doch ist zu erinnern, daß damit eine potentiell beschädigende nichtselektive mechanische Aufschlagkraft verbunden ist.
Die Anzahl und die Größe der Schlitze, welche in der Abschirmung ausgebildet sind, kann geändert werden, um die Stärke der kapazitiven Kopplung zu ändern. Bei dem beispielhaften Ausführungsbeispiel definiert die Faradaysche Abschirmung 128 Schlitze, welche schmal sind, typischerweise mit 1 cm Breite oder weniger, entlang der Länge der Abschirmung mit einer "I"-förmigen Gesamtgestaltung, wobei Endabschnitte 135 der Schlitze mit vergrößerter Öffnung ausgebildet sind. Diese vergrößerten Endabschnitte wurden zum Verstärken der Magnetfeldkopplung von der Spule 124 zu dem Plasma in der Plasmakammer 114 aufgenommen, wobei die elektrische Feldkopplung minimal verstärkt wird. Bei dem beispielhaften Ausführungsbeispiel beträgt der Durchmesser der Faradayschen Abschirmung zur Verwendung mit 200 mm-Siliziumwafern etwa 200 mm, wobei typischerweise 8 oder mehr Schlitze in gleichem Abstand voneinander angeordnet sind. Es sei bemerkt, daß der Durchmesser der Quelle größer als 200 mm sein kann und typischerweise eine größere Anzahl von Schlitzen erlaubt. Ferner ist die Größe der Quelle generell darauf abgestimmt, mit der Substratgröße übereinzustimmen (das bedeutet, daß 300 mm-Wafer und größere Wafer der nächsten Generation sowie beispielsweise ein Flachbildschirm-Wiedergabesystem eine erheblich größere Plasmaquelle verwenden). Im Hinblick auf die Entfernung einer ionenimplantierten Photoresistkruste, welche gemäß der vorliegenden Erfindung durchgeführt wird und noch zu beschreiben ist, sei darauf hingewiesen, daß jede geeignete Faradaysche Abschirmung verwendet werden kann und eine Faradaysche Abschirmung tatsächlich kein Erfordernis ist. Zugleich sei jedoch darauf hingewiesen, daß die Faradaysche Abschirmung 128 mit I-förmigen Schlitzen in jedem induktiven Plasmareaktorsystem als nützlich zum Verstärken der Magnetfeldkopplung ohne nachteilige Erzeugung elektrischer Feldwirkungen erachtet wird. Ferner ist die Verwendung rechteckiger Endabschnitte nicht erforderlich, und es kann jede geeignete Gestalt verwendet werden, solange dieses beabsichtigte Ergebnis erreicht wird. In dem vorliegenden Beispiel sind Endöffnungsabschnitte 135 mit einer Höhe h von etwa 35 mm und einer Trennungsdicke s von etwa 12 mm zwischen benachbarten Endöffnungsabschnitten ausgebildet.
In 1 werden weiterhin Gase durch ein Paar von Massenflußreglern, welche mit MFC 1 und MFC 2 gekennzeichnet sind, welche damit verbundene Absperrventile aufweisen, eingeleitet. Gemäß der vorliegenden Erfindung wird der MFC 1 verwendet, um Sauerstoff O₂ durch einen Sprühkopf 120 einzuleiten, während der MFC 2 verwendet wird, um ein Kohlenwasserstoffgas, wie beispielsweise Methan CH₄, einzuleiten. Wafer, welche eine implantierte Photoresistkruste trugen, wurden mit einer Trockenplasmaätzung in dem System 100 unter Verwendung einer Methan-Sauerstoff-Mischung behandelt. Genauer wurden bemerkenswerte Ergebnisse empirisch sowohl unter Verwendung von Mischungen von 50% Methan und 50% Sauerstoff als auch von 75% CH₄ mit 25% O₂ und von 75% O₂ mit 25% CH₄ demonstriert. Es sei bemerkt, daß derartige Formulierungen in der gesamten vorliegenden Patentanmeldung als prozentualer Gasfluß angegeben sind, da Gase typischerweise durch Messen von Normalkubikzentimetern pro Minute (ncm³) zugeleitet werden. Weitere Verfahrensparameter umfassen das Betreiben der Induktionsspule 124 mit einer Leistung von etwa 3000 Watt und das Bereitstellen eines Drucks von etwa 3 Torr in der Behandlungskammer 106. Obgleich Verfahren des Stands der Technik typischerweise mit niedrigeren Leistungs- und Druckwerten arbeiten, sind Erhöhungen dieser Werte nicht erforderlich. Im Hinblick darauf ist zu bedenken, daß Ergebnisse, welche bei Druck- und Leistungswerten des Stands der Technik unter Verwendung der Gasmischung des neuen Verfahrens erreichbar sind, erhebliche Vorteile gegenüber Ergebnissen des Stands der Technik ermöglichen. Wie genauer beschrieben wird, sind die Ergebnisse, welche unter Verwendung der erhöh ten Druck- und Leistungswerte erreicht werden, nicht minder bemerkenswert, verglichen mit Techniken des Stands der Technik zur Entfernung implantierter Photoresistkrusten. Unter Verwendung dieser Parameter wurde die Implantationskruste auf den Versuchswafern mit 2 bis 8 Mikrometer pro Minute entfernt. Ferner offenbarte eine Nachbehandlungsuntersuchung der Versuchswafer, daß wenig bzw. kein Rest verblieben war. Die vorliegende Erfindung erachtet jedes Kohlenwasserstoffgas als nützlich, welches in der Lage ist, Kohlenwasserstoffradikale mit niedrigem Molekulargewicht, wie etwa CH₂ und/oder möglicherweise CH₃-Radikale, zu bilden. Jedes Kohlenwasserstoffgas, welches, wenn dieses in das Plasma eingeleitet wird, in der Lage ist, Radikale mit niedrigem Molekulargewicht (Radikale mit einem Molekulargewicht von weniger als etwa 30) zu erzeugen, wird als nützlich erachtet, wobei dies Methan (CH₄), Propan (CH₃CH₂CH₃), Ethan (C₂H₆ bzw. CH₃CH₃), Azetylen (C₂H₂ bzw. HC≡CH), Allen bzw. Propadien (C₃H₄ bzw. N₂C=C=CH₂), Butadien bzw. Methylallen (C₄H₆ bzw. H₂C=C=CHCH₃), Butan (C₄H₆ bzw. CH₃CH₂CH₂CH₃), Buten (C₄H₈ bzw. CH₃CH₂CH=CH₂), Cyclopropan (C₃H₈), Dimethylamin ((CH₃)₂NH), Dimethylether ((CH₃)₂O), Dimethylpropan bzw. Isobutan (C₅H₁₂ bzw. (CH₃)₂CHCH₃), Ethan (C₂H₆ bzw. CH₃CH₃), Ethylazetylen (C₄H₆ bzw. CH₃C≡CCH₃), Ethylen (C₂H₄ bzw. H₂C=CH₂), Propylen bzw. Propen (C₃H₆ bzw. CH₃CH=CH₃), Methanol (CH₃OH) oder jegliche deuterisierte Form eines geeigneten Kohlenwasserstoffgases umfaßt, jedoch nicht darauf beschränkt ist. Ein derartiges Kohlenwasserstoffgas bzw. eine deuterisierte Form befindet sich in dem Bereich von 15% bis 85% der Gesamtmischung.
Es ist wichtig, zu verstehen, daß ein Plasma, welches unter Verwendung eines Kohlenwasserstoffgases in Kombination mit Sauerstoff erzeugt wird, nicht auf die Entfernung einer Implantationskruste beschränkt ist. Das bedeutet, daß dieses Plasma verwendet werden kann, um nicht nur die Implantationskruste, sondern auch einen darunterliegenden unveränderten Abschnitt eines Photoresists zu entfernen. Ferner können Reste unter Verwendung dieses sehr vorteilhaften Plasmas von dem Behandlungsobjekt entfernt werden. Im Hinblick darauf kann eine Resteentfernung unter Verwendung dieses Plasmas ungeachtet verschiedener Verfahren, welche verwendet werden können, um eine Implantationskruste und ein unveränderter Photoresist zu entfernen, durchgeführt werden. Ferner kann dieses Plasma in einem sehr vorteilhaften einschrittigen Verfahren zum Entfernen der Implantationskruste, des darunterliegenden Photoresists und der Reste von einem Behandlungsobjekt verwendet werden. Ferner ist zu ersehen, daß die Entfernung der Implantationskruste und des inneren, darunterliegenden und unveränderten Photoresists gleichzeitig erfolgen können. Eine derartige gleichzeitige Entfernung kann Vorgänge wie etwa ein Unterschneiden der Implantationskruste umfassen. Ein derartiges Ergebnis kann erreicht werden, da die Seitenwände des Photoresists, welche generell parallel zu der Ionenimplantationsrichtung verlaufen, eine dünnere Implantationskruste aufweisen als Photoresistoberflächen, welche generell lotrecht zu der Ionenimplantationsrichtung verlaufen. Demgemäß können die inneren Seitenwände in einer Weise entfernt werden, durch welche ein Unterschneiden des darunterliegenden Photoresists durch das Plasma erfolgt. Ein geeignetes Plasma bewirkt eine sehr vorteilhafte gleichzeitige Entfernung der Implantationskruste und des darunterliegenden inneren Photoresists. Als weiterer Vorteil wurde die Entfernung einer Photoresistschicht und einer darüberliegenden Implantationskruste unter alleiniger Verwendung von nachgeordneten Ätzungsverfahren demonstriert. Das bedeutet, daß ein Schritt einer Ätzung durch reaktive Ionen (RIE) selbst bei einem sehr vorteilhaften einschrittigen Verfahren nicht erforderlich war. Dieser Vorteil ist vermutlich Unterschneidungswirkungen zuzuschreiben, wie oben beschrieben.
Gemäß einem Aspekt der vorliegenden Erfindung wird Wasserstoffgas (H₂) als Alternative zu einem Kohlenwasserstoffgas als wasserstoffhaltiges Gas verwendet. In 1 kann der Wasserstoff durch den MFC 2 in das Reaktionsgefäß eingeleitet werden. Unter Verwendung von Wasserstoffgas in Verbindung mit Sauerstoff wurden ähnlich gute Ergebnisse erzielt. Als nützliche Mischung erwies sich 50% H₂ mit 50% O₂. Ferner erwies sich diese Gestaltung bei einer Verwendung zum Entfernen einer Implantationskruste bei einem Druck von 1 Torr beim Behandeln eines 300 mm-Wafers als äußerst wirksam, obgleich ein Druckbereich von etwa 0,5 bis 4 Torr in Verbindung mit einem Wasserstoffgehalt von 15% bis 85% als nützlich erachtet wird. Wiederum ist es wichtig, zu verstehen, daß ein Plasma, welches unter Verwendung von Wasserstoffgas in Kombination mit Sauerstoff erzeugt wird, nicht auf die Entfernung einer Implantationskruste beschränkt ist, sondern auch verwendet werden kann, um (i) eine Implantationskruste, (ii) einen darunterliegenden unveränderten Abschnitt eines Photoresists und (iii) Reste in einem einschrittigen Gesamtverfahren zu entfernen. Ferner ist zu ersehen, daß die Entfernung der Implantationskruste und des inneren, darunterliegenden und unveränderten Photoresists unter Verwendung eines derartigen Plasmas, welches aus Wasserstoff- und Sauerstoffgasen hergestellt wird, gleichzeitig erfolgen können, wie oben beschrieben. Wie das Kohlenwasserstoff-Sauerstoff-Plasma bewirkt ein geeignetes Wasserstoff-Sauerstoff-Plasma eine sehr vorteilhafte gleichzeitige Entfernung einer Implantationskruste und eines darunterliegenden inneren Photoresists, welche ferner eine Umgebung einer einschrittigen nachgeordneten Bearbeitung ermöglicht. Ferner kann ein Wasserstoff-Sauerstoff-Plasma wie das Kohlenwasserstoff-Sauerstoff-Plasma ungeachtet der früheren Verfahrensschritte, welche die Reste auf einem Behandlungsobjekt dort zurückließen, zur Entfernung von Ionenimplantations-Photoresistresten verwendet werden.
Die vorliegende Erfindung strebt an, die Verwendung von Halogenen (das bedeutet, Fluor, Chlor, Brom und Iod) in dem Plasma zu vermeiden. Obgleich die beigefügten Ansprüche den Ausdruck "halogenfrei" zu Beschreibungszwecken verwenden, sei darauf hingewiesen, daß dieser Ausdruck natürlich vorkommende Fälle von Halogenen nicht umfassen, sondern stattdessen bedeuten soll, daß Halogene unabsichtlich in die Mischung zu Plasmaerzeugungszwecken eingebracht werden. Ein derartiges Plasma kann zumindest in praktischer Näherung als halogenfrei betrachtet werden. Wie oben erörtert, ist dem Anmelder keine wirksame Plasmatechnik bekannt, welche in der Lage ist, eine implantierte Photoresistkruste zu entfernen, welche nicht auf Halogenen oder einer Verwendung hochenergetischer Ionen beruht. Die vorliegende Erfindung sucht die Verwendung von Halogenen aus dem Grund zu vermeiden, daß Halogenradikale im Hinblick auf die Photoresistkruste nicht selektiv sind. Anders ausgedrückt, greifen Halogentypen ein Behandlungsobjekt, wie beispielsweise einen Halbleiterwafer, welcher Oxide und/oder eine Schaltungsstruktur unter dem Photoresist aufweist, bei jeder vorhandenen Gelegenheit dazu an, wodurch unerwünschte Ätzung und/oder Beschädigung bewirkt werden. Im Hinblick darauf sei bemerkt, daß es gewisse Darlegungen des Stands der Technik gibt, welche klar ergeben, daß die Verwendung eines Kohlenwasserstoffgases und von Wasserstoffgas [H₂], wie in der vorliegenden Schrift dargelegt, weder trivial noch offensichtlich ist, wie unmittelbar nachfolgend beschrieben wird.
Zunächst ist es wichtig, zu verstehen, daß ein Photoresist selbst ein polymerisiertes, quervernetztes Kohlenwasserstoffmaterial ist, welches natürlicherweise stabil ist. Im Hinblick darauf vermeidet ein gewöhnlich Fachkundiger ein kohlenwasserstoffhaltiges Plasma, da man annehmen würde, daß durch die zugesetzten Kohlenwasserstoffe einfach weiteres Kohlenstoffmaterial abgelagert oder die implantierte Photoresistoberfläche weiter polymerisiert wird. Genauer ist ein Photoresist aus CH₂-Ketten aufgebaut. Methan CH₄ wandelt sich bei der Entfernung von zwei Wasserstoffatomen in CH₂ um. Ein gewöhnlich Fachkundiger würde erwarten, daß diese Reaktion in einem Plasma gerne erfolgt, so daß das erzeugte CH₂ sodann abgelagert würde. Es wird behauptet, daß gemäß dem Stand der Technik alleine aus diesem Grund die Verwendung von Kohlenwasserstoffen vermieden wurde. Es gibt jedoch einen weiteren Grund, aus welchem gemäß dem Stand der Technik eine Kohlenwasserstoffverwendung vermutlich vermieden wurde, wie unmittelbar nachfolgend beschrieben wird.
Wie aus den obigen Erörterungen erinnerlich, zeigt sich im Stand der Technik ein Vertrauen auf Halogenradikale sowohl zur wirksamen Entfernung der Implantationskruste eines Photoresists als auch zur Resteentfernung. Ein weiterer überzeugender Grund, warum ein gewöhnlich Fachkundiger kein kohlenwasserstoffhaltiges Gas verwenden würde, liegt in der Tatsache, daß, wenn dem Plasma ein wasserstoffhaltiges Gas (wobei dies natürlich auch Wasserstoffgas selbst umfaßt) zugeführt wird, der Wasserstoff die Halogenradikale sofort aus dem Plasma beseitigt. Beispielsweise wird, wenn Chlor vorhanden ist, HCl gebildet. Die Wirkung dabei ist, daß eine Säure aus jedem vorhandenen Halogen gebildet wird: HCl, HF, HBr und HI. Dies wäre mit der Tendenz verbunden, die Verfügbarkeit genau des Halogens zu vermindern, welches zugesetzt wird. Obgleich dieses Ergebnis bei sehr niedrigen Wasserstoffkonzentrationen, wie diese gemäß dem Stand der Technik vorzufinden sind, tolerabel ist und sogar in gewisser Weise zur Verfahrenswirksamkeit beitragen kann, sei bemerkt, daß ein gewöhnlich Fachkundiger annehmen würde, daß höhere Wasserstoffanteile sämtliche Halogene wirksam entfernen würden, zum Schaden des Trockenätzungsverfahrens. Vermutlich verhinderte dieses Verhalten in Kombination mit merklichen Polymerisationseffekten, daß jemand versuchte, das Problem der Implantationskrustenentfernung so zu lösen, wie dieses durch die vorliegende Erfindung gelöst wurde.
Die bemerkenswerten Effekte, welche durch die Verwendung der vorliegenden Erfindung demonstriert wurden, verhindern gemäß theoretischer Überlegung das zuvor beschriebene Polymerisationsproblem aus einem bestimmten Grund. Genauer wird angenommen, daß sich der relativ hohe Prozentsatz von Sauerstoff mit dem CH₂ verbindet, welches in dem Plasma und an der Oberfläche des Photoresists vorhanden ist, so daß der Bildungsvorgang von CH₂-Ketten beendet wird. Das bedeutet, daß eine ausreichende Sauerstoffmenge vorhanden ist, um jede sich bildende CH₂-Kette mit einem Sauerstoffatom zu unterbrechen. Beispielsweise wird gerne HCHO erzeugt. Dieses Molekül stellt Formaldehyd (bzw. Methanal) dar, welches in einer Plas maumgebung ein stabiles, typischerweise gasförmiges Molekül ist, welches, wenn dieses erzeugt wird, als Abgas abgepumpt wird. Demgemäß erkennt und akzeptiert die vorliegende Erfindung, daß ein Teil des eingeleiteten Sauerstoffs durch das Kohlenwasserstoffgas verbraucht wird.
Im Hinblick auf die Wirksamkeit der Implantationskrustenentfernung und der Resteentfernung wird angenommen, daß die bemerkenswerten Ergebnisse, welche durch die vorliegende Erfindung erzielt werden, zumindest teilweise der Erzeugung von CH₂- und/oder möglicherweise von CH₃-Radikalen zuzuschreiben sind.
Es ist wichtig, zu verstehen, daß die vorliegende Erfindung eine wirksame Entfernung einer Implantationskruste eines Photoresists unter Verwendung von Wasserstoff in Kombination mit Sauerstoff behandelt, wobei etwa 15% bis 85% Wasserstoff in der Gesamtmischung vorliegen. Dem Anmelder ist keine Technik des Stands der Technik bekannt, welche auf einem derartigen Wasserstoffgehalt beruht. Die Wirksamkeit sollte durch Zuführen einer höheren Leistung in das Plasma und den Zusatz weiterer geeigneter wasserstoffhaltiger Gase, wie etwa NH₃, N₂H₂, H₂S oder deren deuterisierte Formen, und bei einem höheren Druck, wie oben beschrieben, zum Verstärken der Wirkung von Wasserstoffradikalen auf die Implantationskruste verbessert werden.
Im Hinblick auf die vorangehenden Details erkennt die vorliegende Erfindung ferner ein sehr vorteilhaftes Gesamtverfahren zum Entfernen einer Implantationskruste eines Photoresists und von Resten, wie unmittelbar nachfolgend weiter beschrieben wird.
Die Aufmerksamkeit sei nun auf die 2–6 gerichtet, welche ein Gesamtverfahren, welches in 2 allgemein durch die Bezugsziffer 200 gekennzeichnet ist, zum Entfernen einer Implantationskruste eines Photoresists gemäß der vorliegenden Erfindung und unter Verwendung des Systems von
1 darstellen. Die 3 und 4 stellen gemeinsam die Entwicklung eines derartigen implantierten Photoresists dar, beginnend mit einem Photoresiststreifen 202, welcher auf einem Substrat 204 ausgebildet ist (lediglich teilweise dargestellt). In 4 wird der Photoresiststreifen 202 mit Ionen 206 behandelt, welche durch Verwendung von Pfeilen gekennzeichnet sind, welche eine implantierte Kruste 210 ausbilden, welche einen darunterliegenden, unveränderten Abschnitt 212 des ursprünglichen Photoresists umgibt. Die implantierten Dotierungssubstanzen können Arsen (As) gemeinsam mit Phosphor (P) und Bor (B) umfassen, sind jedoch nicht darauf beschränkt. Der Implantationsvorgang erfolgt häufig bei Energien, welche von 5–500 keV reichen. Die Implantationsdosis kann im Fall hochdosierter Ionenimplantationen größer als 1,0×10¹⁵ Ionen/cm² sein.
Gemäß 4 kann die ursprüngliche Resistschicht 202 infolge einer Ionenimplantation in mindestens drei verschiedenen Weisen (jeder davon bzw. jeder Kombination davon, welche nach der Ionenimplantation vorliegt) verändert werden. Erstens können anorganische Implantationsionentypen (As, P, B) in eine obere Schicht 214 und in geringerem Grad in Seitenwände 216 des Resistmusters eingelagert werden. Wenn die Implantations-Teilchentypen in den Photoresist eindringen, verändern diese den Polymeraufbau des Photoresists, wobei diese die Polymerketten, aus welchen der Photoresist besteht, quervernetzen. Durch diese Quervernetzung werden die obere Schicht 214 und die Seitenwände 216 mit Kohlenstoff angereichert und gehärtet. Eine derartige Kohlenstoffanreicherung des Resists kann als zweites Verfahren zur Veränderung des Resists bezeichnet werden. Ferner kann die ursprüngliche Resistschicht in einer dritten Weise verändert werden: Wenn die implantierten Teilchentypen auf die Bereiche des Substrats treffen, welche nicht durch das Resist bedeckt sind (nicht dargestellt), können die Teilchentypen eine Zerstäubung von Atomen von dem Substrat bewirken (gewöhnlich besteht der obere Substratfilm aus Si oder SiO₂). Die zerstäubten Atome lagern sich auf den Seitenwänden 214 und in geringerem Grad auf der Oberseite des Resists ab. Die letztgenannten zwei Effekte sind durch verdickte Ränder 217 um den Außenumfang des Photoresists dargestellt. Demgemäß besteht die Photoresistkruste 210 aus einem beliebigen bzw. einer beliebigen Kombination dieser drei Effekte.
In den 2, 4 und 5 beginnt das Verfahren 200 mit Schritt 220, in welchem das implantierte Photoresist 202 gemeinsam mit der Kruste 210 mit einem Plasma 222 (gekennzeichnet durch Pfeile in 5) behandelt wird, welches unter Verwendung von Wasserstoffgas und Sauerstoffgas erzeugt wird. Wie oben beschrieben, kann ein Verhältnis dieser zwei Gase von 50% oder eine andere geeignete Kombination verwendet werden, wobei sich der Wasserstoffgehalt in einem Bereich von etwa 15% bis 85% bei einem Behandlungsdruck in einem Bereich von etwa 0,5 bis 4,0 Torr befindet, obgleich ein oberer Grenzwert von bis zu etwa 15 Torr erreicht werden kann. Wie oben beschrieben, wurden gute Ergebnisse bei etwa 1 Torr empirisch demonstriert. Nach der Behandlung mit dem Plasma 222 aus H₂ und O₂ sollte der darunterliegende Photoresist 212 auf dem Substrat 204 verbleiben, wie in 5 dargestellt. Dennoch sei darauf hingewiesen, daß sowohl ein gewisser Rest der Implantationskruste als auch andere Effekte Reste bilden können, wie nachfolgend beschrieben wird.
In 5 wird, nachdem die Implantationskruste in Schritt 222 entfernt wurde, durch Schritt 224 der darunterliegende Photoresist 212, welcher auf dem Substrat 204 verbleibt, entfernt. Zu diesem Zweck kann jedes geeignete Verfahren verwendet werden. Beispiele gut bekannter Verfahren, welche erwogen werden, umfassen Verfahren, welche O₂ enthalten, welche ferner Stickstoff und weniger als etwa 2% Gesamtwasserstoff enthalten können.
In 6 kann nach Schritt 224 ein Rest 230 auf dem Substrat 204 verbleiben. Es sei bemerkt, daß die Menge des Rests und die relativen Proportionen zu Darstellungszwecken übertrieben wurden und diese Figur, wie dies für sämtliche der Figuren gilt, nicht maßstabsgetreu ist. Der Rest kann aus Überresten von: (1) zerstäubtem Silizium oder Siliziumoxid (-monoxid oder -dioxid oder jeglichem Material, aus welchem das Substrat hergestellt ist), (2) mit Kohlenstoff angereicherten Materialien und (3) dem implantierten Teilchentyp bestehen. Das bedeutet, daß der Rest 230 ein beliebiges oder sämtliche dieser Materialien enthalten kann. Im Hinblick darauf soll der Ausdruck "Rest(e)" sämtliche derartigen Formen, welche nach einer Ionenimplantation verbleiben, bezeichnen.
In Schritt 232 wird der Rest 230 unter Verwendung eines Plasmas 234 (gekennzeichnet durch Pfeile in 6) entfernt, welches unter Verwendung einer Mischung aus einem Kohlenwasserstoffgas und Sauerstoffgas erzeugt wird. Wie oben genau beschrieben, kann Methangas als Kohlenwasserstoffgas verwendet werden, wobei ein Methangasgehalt in einem Bereich von etwa 15% bis 85% vorliegt. Genauer wurde gezeigt, daß sowohl Mischungen aus 50% Methan und 50% Sauerstoff als auch 75% CH₄ mit 25% O₂ und 75% O₂ mit 25% CH₄ wirksam sind. Es kann ein Behandlungsdruck in einem Bereich von etwa 0,5 bis 4,0 Torr verwendet werden, obgleich ein oberer Grenzwert von bis zu etwa 15 Torr akzeptabel ist. Als spezielle Beispiele erwiesen sich Drücke von 1 Torr und 3 Torr als nützlich. Dieses Gesamtverfahren, welches Schritt 232 umfaßt, wird als sehr vorteilhaft erachtet, da das Plasma hinsichtlich des Photoresists und des Rests selektiv ist, wodurch darunterliegende Strukturen unverändert belassen werden.
Weiterhin können in 6 bei einem sehr vorteilhaften alternativen Ausführungsbeispiel Schritt 222 und Schritt 232 aufeinanderfolgend ohne Schritt 224 verwendet werden. Das bedeutet, daß Schritt 222 unter Verwendung eines Wasserstoff-Sauerstoff-Plasmas hauptsächlich zum Entfernen der Implantationskruste verwendet werden kann. Danach kann Schritt 232 unter Verwendung eines Kohlenwasserstoff-Sauerstoff-Plasmas hauptsächlich zum Entfernen des inneren Photoresists und der Implantationsreste verwendet werden. Natürlich kann im Fall der Verwendung jedes dieser Plasmen problemlos eine gleichzeitige Entfernung der Implantationskruste und des inneren Photoresists erfolgen, wie oben beschrieben.
Hinsichtlich der 1 und 2 sei bemerkt, daß eine Verteileranordnung (nicht dargestellt) in Zustromrichtung des MFC 1 vorgesehen werden kann, um Wasserstoffgas oder ein Kohlenwasserstoffgas zur Zuleitung dorthin auszuwählen. Eine derartige Anordnung kann durch einen gewöhnlich Fachkundigen im Besitz dieser Gesamtoffenbarung einfach verwirklicht werden.
Nachdem die vorliegende Erfindung oben genau beschrieben wurde, ist es nun angebracht, eine Anzahl von Vergleichen mit dem Stand der Technik zu ziehen, welcher oben kurz angesprochen wurde. Wieder haben die Patente '424 und '871 überwiegende Bedenken im Hinblick auf das Behandeln einer Implantationskruste mit einem sauerstoffhaltigen Plasma gemein, da angenommen wird, daß sich nichtflüchtige Oxidreste des Ionenimplantations-Teilchentyps bilden würden und daß solche Reste günstigstenfalls sehr schwierig zu entfernen wären. Demgegenüber räumte vorliegende Erfindung diese Annahme dadurch vollständig aus, daß Sauerstoff in Kombination mit Wasserstoff oder Kohlenwasserstoffgasen zur Plasmaerzeugung verwendet wurden, wobei bemerkenswerte Verfahrensergebnisse erzielt wurden. Es wurde empirisch demonstriert, daß die Anwesenheit eines nichtflüchtigen Oxidrests unbedeutend ist, wenn die vorliegende Erfindung in Übereinstimmung mit der vorliegenden Gesamtoffenbarung ausgeführt wird. Obgleich der genaue Vorgang, welcher dieses sehr vorteilhafte Ergebnis bewirkt, noch genauer erforscht wird, sei für praktische Zwecke angenommen, daß jegliche Menge nichtflüchtiger Oxidreste, welche aus der Implantationskruste gebildet wird, gleichzeitig entfernt wird. Ungeachtet des wirksamen Vorgangs sei bemerkt, daß die vorliegende Erfindung ein neues Paradigma auf dem Gebiet der Photoresistentfernung bedeutet, insbesondere im Fall einer ionenimplantierten Kruste.
In weiterem Vergleich mit dem Stand der Technik ist es wichtig, zu verstehen, daß ein wasserstoffhaltiges Plasma, welches frei von Sauerstoff ist, niedrige Ätzgeschwindigkeiten bewirkt. Es sei bemerkt, daß die Patente '424 und '871 ein zweischrittiges Verfahren darlegen, wobei Sauerstoff in dem zweiten Schritt verwendet wird, um eine vernünftige Gesamtätzgeschwindigkeit zu erreichen. Demgegenüber erwies sich, daß die sauerstoffhaltigen Plasmen der vorliegenden Erfindung selbst bei einem einschrittigen Verfahren mehr als akzeptable Ätzgeschwindigkeiten bewirken. Das bedeutet, daß sowohl ein Kohlenwasserstoff-Sauerstoff-Plasma als auch eine Wasserstoff-Sauerstoff-Plasma die Implantationskruste, der darunterliegende innere Photoresist und den Rest in einem Schritt wirksam entfernen.
Wie oben beschrieben, sorgt ein Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung für die Entfernung einer Bearbeitungsmaterialkruste, wie etwa eines ionenimplantierten Photoresists, von einem Behandlungsobjekt. Ein halogenfreies Plasma wird unter Verwendung eines Kohlenwasserstoffgases in Kombination mit Sauerstoffgas erzeugt, um die Kruste mit dem Plasma zu behandeln. Als Kohlenwasserstoffgas kann Methan verwendet werden. Dieses Plasma kann ferner verwendet werden, um einen darunterliegenden unveränderten Photoresist und mit einer Ionenimplantation zusammenhängende Reste zu entfernen. Das Plasma kann ebenso unter Verwendung eines wasserstoffhaltigen Gases, welches reines Wasserstoffgas sein kann, in Verbindung mit Sauerstoffgas erzeugt werden. Es werden verschiedene Techniken verwendet, welche eine Behandlung des Behandlungsobjekts mit einem Plasma auf Wasserstoff-Sauerstoff-Basis mit einer nachfolgenden Behandlung mit einem Plasma auf Kohlenwasserstoff-Sauerstoff-Basis verwenden.
Obgleich jedes der zuvor beschriebenen physikalischen Ausführungsbeispiele mit verschiedenen Elementen, welche bestimmte jeweilige Stellungen aufweisen, dargestellt wurde, sei darauf hingewiesen, daß die vorliegende Erfindung eine Vielfalt spezieller Gestaltungen annehmen kann, wobei die verschiedenen Elemente in einer breiten Vielfalt von Positionen und wechselseitigen Stellungen angeordnet sind. Ferner können die Verfahren, welche in der vorliegenden Schrift beschrieben sind, in einer unbegrenzten Anzahl von Weisen abgewandelt werden, beispielsweise durch Ändern der Reihenfolge, Abwandeln und Neukombinieren der verschiedenen Schritte. Demgemäß ist ersichtlich, daß die Anordnungen und die damit verbundenen Verfahren, welche in der vorliegenden Schrift offenbart sind, in einer Vielfalt verschiedener Gestaltungen vorgesehen und in einer unbegrenzten Anzahl verschiedener Weisen abgewandelt werden können und daß die vorliegende Erfindung in vielen anderen speziellen Formen verwirklicht werden kann, ohne von Prinzip oder Schutzumfang der Erfindung abzuweichen. Daher sind die vorliegenden Beispiele und Verfahren in erläuterndem Sinn und nicht in beschränkendem zu verstehen, und die Erfindung ist nicht auf die in der vorliegenden Schrift angegebenen Details beschränkt, sondern kann zumindest innerhalb des Schutzumfangs der beigefügten Ansprüche abgewandelt werden.
Zusammenfassung
Die Erfindung betrifft ein System und ein Verfahren zur Entfernung einer Bearbeitungsmaterialkruste, wie ein ionenimplantierter Photoresist, von einem Behandlungsobjekt. Unter Verwendung von Kohlenwasserstoffgas in Kombination mit Sauerstoffgas wird ein halogenfreies Plasma generiert, um die Kruste damit zu behandeln. Als Kohlenwasserstoffgas kann Methan verwendet werden. Dieses Plasma kann auch verwendet werden, um darunterliegenden Photoresist sowie Ionenimplantationsreste zu entfernen. Das Plasma kann auch unter Verwendung von wasserstoffhaltigem Gas, auch purem Wasserstoffgas, in Kombination mit Sauerstoffgas erzeugt werden. Verschiedene Techniken werden angewendet zur Behandlung mit einem Plasma auf Wasserstoff/Sauerstoff-Basis und anschließend mit einem Plasma auf Kohlenwasserstoff/Sauerstoff-Basis.
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Claims

Plasmareaktorsystem mindestens zur Verwendung beim Entfernen einer Bearbeitungsmaterialkruste von einem Behandlungsobjekt, wobei das System umfaßt: eine Behandlungskammer, in welcher ein Plasma unter Verwendung eines Kohlenwasserstoffgases in Kombination mit Sauerstoffgas in einer Weise erzeugt wird, durch welche die Bearbeitungsmaterialkruste mit dem Plasma zur Verwendung bei der Entfernung der Bearbeitungsmaterialkruste behandelt wird, wobei das Plasma zumindest annähernd frei von Halogenen ist.
Verfahren mindestens zur Verwendung beim Entfernen einer Bearbeitungsmaterialkruste von einem Behandlungsobjekt, wobei das Verfahren die Schritte umfaßt: derartiges Erzeugen eines Plasmas in einer Behandlungskammer unter Verwendung eines Kohlenwasserstoffgases in Kombination mit Sauerstoffgas, daß das Plasma zumindest annähernd halogenfrei ist, wobei dies in einer Weise erfolgt, durch welche die Bearbeitungsmaterialkruste mit dem Plasma zur Verwendung bei der Entfernung der Bearbeitungsmaterialkruste behandelt wird.
Verfahren nach Anspruch 2, wobei die Behandlungskammer eine Plasmakammer ist und das Verfahren in einem Plasmareaktorsystem durchgeführt wird.
Plasmareaktorsystem mindestens zur Verwendung beim Entfernen einer Bearbeitungsmaterialkruste von einem Behandlungsobjekt, wobei das System umfaßt: eine Behandlungskammer, in welcher ein Plasma, welches im wesentlichen halogenfrei ist, unter Verwendung eines wasserstoffhaltigen Gases in Kombination mit Sauerstoff derart erzeugt wird, daß die gesamte Gasmischung mindestens 15% Wasserstoff enthält, wobei dies in einer Weise erfolgt, durch welche die Bearbeitungsmaterialkruste mit dem Plasma zur Verwendung bei der Entfernung der Bearbeitungsmaterialkruste behandelt wird.
Verfahren mindestens zur Verwendung beim Entfernen einer Bearbeitungsmaterialkruste von einem Behandlungsobjekt, wobei das Verfahren die Schritte umfaßt: derartiges Erzeugen eines Plasmas in einer Behandlungskammer unter Verwendung eines wasserstoffhaltigen Gases in Kombination mit Sauerstoffgas, daß das Plasma im wesentlichen halogenfrei ist und daß die gesamte Gasmischung mindestens 15% Wasserstoff enthält, wobei dies in einer Weise erfolgt, durch welche die Bearbeitungsmaterialkruste mit dem Plasma zur Verwendung bei der Entfernung der Bearbeitungsmaterialkruste behandelt wird.
Verfahren nach Anspruch 5, wobei die Behandlungskammer eine Plasmakammer ist und das Verfahren in einem Plasmareaktorsystem durchgeführt wird.
Plasmareaktorsystem mindestens zur Verwendung beim Entfernen einer Bearbeitungsmaterialkruste von einem Behandlungsobjekt, wobei das System umfaßt: eine Behandlungskammer, in welcher ein halogenfreies Plasma unter Verwendung eines Gases in Kombination mit Sauerstoffgas in einer Weise erzeugt wird, durch welche mindestens entweder CH₂-Radikale oder CH₃-Radikale in dem Plasma erzeugt werden, um die Bearbeitungsmaterialkruste mit dem Plasma zur Verwendung bei der Entfernung der Bearbeitungsmaterialkruste zu behandeln.
Verfahren mindestens zur Verwendung beim Entfernen einer Bearbeitungsmaterialkruste von einem Behandlungsobjekt, wobei das Verfahren die Schritte umfaßt: Erzeugen eines halogenfreien Plasmas in einer Plasmakammer unter Verwendung eines Gases in Kombination mit Sauerstoffgas in einer Weise, durch welche mindestens entweder CH₂-Radikale oder CH₃-Radikale in dem Plasma erzeugt werden und durch welche das Bearbeitungsmaterial mit dem Plasma zur Verwendung bei der Entfernung der Bearbeitungsmaterialkruste behandelt wird.
Plasmareaktorsystem mindestens zur Verwendung beim Entfernen einer Photoresistschicht von einem Behandlungsobjekt, wobei die Photoresistschicht eine äußerste Kruste umfaßt, welche durch Behandeln des Photoresists mit einer Ionenimplantationsquelle ausgebildet wird, wobei das System umfaßt: eine Behandlungskammer, in welcher das Behandlungsobjekt gelagert wird; eine erste Einrichtung zum Einspeisen eines ersten halogenfreien Plasmas in die Behandlungskammer unter Verwendung von Wasserstoffgas in Kombination mit Sauerstoffgas in einer Weise, durch welche die äußerste Kruste mit dem ersten Plasma behandelt wird, um mindestens einen wesentlichen Abschnitt der äußersten Kruste derart zu entfernen, daß ein innerster Abschnitt der Photoresistschicht auf dem Behandlungsobjekt belassen wird; eine zweite Einrichtung zur Verwendung beim derartigen Entfernen mindestens eines wesentlichen Teils des innersten Abschnitts der Photoresistschicht, daß ein Rest auf dem Behandlungsobjekt verbleibt, wobei der Rest mindestens entweder mit der äußersten Kruste oder dem innersten Abschnitt der Photoresistschicht zusammenhängt; und eine dritte Einrichtung zum Erzeugen eines zweiten halogenfreien Plasmas unter Verwendung eines Kohlenwasserstoffgases in Kombination mit Sauerstoffgas und zum Behandeln des Rests mit dem zweiten Plasma, um den Rest von dem Behandlungsobjekt zu entfernen.
Verfahren mindestens zur Verwendung beim Entfernen einer Photoresistschicht von einem Behandlungsobjekt, wobei die Photoresistschicht eine äußerste Kruste umfaßt, welche durch Behandeln des Photoresists mit einer Ionenimplantationsquelle ausgebildet wird, wobei das Verfahren umfaßt: Lagern des Behandlungsobjekts in einer Behandlungskammer; Erzeugen eines ersten halogenfreien Plasmas unter Verwendung von Wasserstoffgas in Kombination mit Sauerstoffgas und Behandeln der äußersten Kruste des Behandlungsobjekts in der Behandlungskammer mit dem ersten Plasma, um mindestens einen wesentlichen Abschnitt der äußersten Kruste derart zu entfernen, daß ein innerster Abschnitt der Photoresistschicht auf dem Behandlungsobjekt belassen wird; derartiges Entfernen eines wesentlichen Teils der innersten Schicht der Photoresistschicht, daß ein Rest auf dem Behandlungsobjekt verbleibt, wobei der Rest mindestens entweder mit der äußersten Kruste oder dem innersten Abschnitt der Photoresistschicht zusammenhängt; und Erzeugen eines zweiten halogenfreien Plasmas unter Verwendung eines Kohlenwasserstoffgases in Kombination mit Sauerstoffgas und Behandeln des Rests mit dem zweiten Plasma, um den Rest von dem Behandlungsobjekt zu entfernen.
Plasmareaktorsystem mindestens zur Verwendung beim Entfernen einer Photoresistschicht von einem Behandlungsobjekt, wobei die Photoresistschicht eine äußerste Kruste umfaßt, welche durch Behandeln des Photoresists mit einer Ionenimplantationsquelle in einer Weise erzeugt wird, durch welche zusätzlich Implantationsreste gebildet werden können, wobei das System umfaßt: eine Behandlungskammer, in welcher das Behandlungsobjekt gelagert wird; eine erste Einrichtung zum Einspeisen eines ersten Plasmas in die Behandlungskammer unter Verwendung von Wasserstoffgas in Kombination mit Sauerstoffgas, so daß das erste Plasma im wesentlichen frei von Halo genen ist und dies in einer Weise erfolgt, durch welche mindestens die äußerste Kruste mit dem ersten Plasma behandelt wird, um mindestens einen Abschnitt der äußersten Kruste derart zu entfernen, daß ein darunterliegender Abschnitt der Photoresistschicht gemeinsam mit mindestens einem Abschnitt der Implantationsreste auf dem Behandlungsobjekt belassen wird; und eine zweite Einrichtung zum derartigen Erzeugen eines zweiten Plasmas unter Verwendung eines Kohlenwasserstoffgases in Kombination mit Sauerstoffgas, daß das zweite Plasma im wesentlichen frei von Halogenen ist, und zum Behandeln des darunterliegenden Abschnitts der Photoresistschicht und jeglichen verbleibenden Abschnitts der Implantationsreste mit dem zweiten Plasma zur Entfernung von dem Behandlungsobjekt.
Verfahren mindestens zur Verwendung beim Entfernen einer Photoresistschicht von einem Behandlungsobjekt, wobei die Photoresistschicht eine äußerste Kruste umfaßt, welche durch Behandeln des Photoresists mit einer Ionenimplantationsquelle erzeugt wird, wobei dies in einer Weise erfolgt, durch welche zusätzlich Implantationsreste gebildet werden können, wobei das Verfahren umfaßt: Lagern des Behandlungsobjekts in einer Behandlungskammer; Einspeisen eines ersten Plasmas in die Behandlungskammer, welches unter Verwendung von Wasserstoffgas in Kombination mit Sauerstoffgas derart erzeugt wird, daß das erste Plasma im wesentlichen frei von Halogenen ist und dies in einer Weise erfolgt, durch welche mindestens die äußerste Kruste mit dem ersten Plasma behandelt wird, um mindestens einen Abschnitt der äußersten Kruste derart zu entfernen, daß ein darunterliegender Abschnitt der Photoresistschicht gemeinsam mit mindestens einem Abschnitt der Implantationsreste auf dem Behandlungsobjekt belassen wird; und derartiges Erzeugen eines zweiten Plasmas unter Verwendung eines Kohlenwasserstoffgases in Kombination mit Sauerstoffgas, daß das zweite Plasma im wesentlichen frei von Halogenen ist, und Behandeln des darunterliegenden Abschnitts der Photoresistschicht und jeglichen verbleibenden Ab schnitts der Implantationsreste mit dem zweiten Plasma zum Entfernen des innersten Abschnitts der Photoresistschicht und der verbleibenden Implantationsreste von dem Behandlungsobjekt.
Plasmareaktorsystem mindestens zur Verwendung beim Entfernen eines Bearbeitungsrests von einem Behandlungsobjekt, wobei dieser Bearbeitungsrest auf dem Behandlungsobjekt zumindest teilweise infolge des Entfernens eines ionenimplantierten Photoresists von dem Behandlungsobjekt gebildet wird, wobei das System umfaßt: eine Behandlungskammer, in welcher ein Plasma unter Verwendung eines Kohlenwasserstoffgases in Kombination mit Sauerstoffgas in einer Weise erzeugt wird, durch welche der Bearbeitungsrest mit dem Plasma zur Verwendung bei der Entfernung der Bearbeitungsmaterialkruste behandelt wird, wobei das Plasma zumindest annähernd frei von Halogenen ist.
Verfahren mindestens zur Verwendung beim Entfernen eines Bearbeitungsrests von einem Behandlungsobjekt, wobei dieser Bearbeitungsrest auf dem Behandlungsobjekt zumindest teilweise infolge des Entfernens eines ionenimplantierten Photoresists von dem Behandlungsobjekt gebildet wird, wobei das Verfahren umfaßt: derartiges Erzeugen eines Plasmas in einer Plasmakammer unter Verwendung eines Kohlenwasserstoffgases in Kombination mit Sauerstoffgas, daß das Plasma zumindest annähernd halogenfrei ist, wobei dies in einer Weise erfolgt, durch welche der Bearbeitungsrest mit dem Plasma zur Verwendung bei der Entfernung der Bearbeitungsmaterialkruste behandelt wird.
Plasmareaktorsystem mindestens zur Verwendung beim Entfernen eines Bearbeitungsrests von einem Behandlungsobjekt, wobei dieser Bearbeitungsrest auf dem Behandlungsobjekt zumindest teilweise infolge des Entfernens eines ionenimplantierten Photoresists von dem Behandlungsobjekt gebildet wird, wobei das System umfaßt: eine Behandlungskammer, in welcher ein Plasma, welches im wesentlichen halogenfrei ist, unter Verwendung eines wasserstoffhaltigen Gases in Kombination mit Sauerstoffgas derart erzeugt wird, daß die gesamte Gasmischung mindestens 15% Wasserstoff enthält, wobei dies in einer Weise erfolgt, durch welche der Bearbeitungsrest mit dem Plasma zur Verwendung bei der Entfernung der Bearbeitungsmaterialkruste behandelt wird.
Verfahren mindestens zur Verwendung beim Entfernen eines Bearbeitungsrests von einem Behandlungsobjekt, wobei dieser Bearbeitungsrest auf dem Behandlungsobjekt zumindest teilweise infolge des Entfernens eines ionenimplantierten Photoresists von dem Behandlungsobjekt gebildet wird, wobei das Verfahren umfaßt: derartiges Erzeugen eines Plasmas in einer Plasmakammer unter Verwendung eines wasserstoffhaltigen Gases in Kombination mit Sauerstoffgas, daß das Plasma im wesentlichen halogenfrei ist und daß die gesamte Gasmischung mindestens 15% Wasserstoff enthält, wobei dies in einer Weise erfolgt, durch welche der Bearbeitungsrest mit dem Plasma zur Verwendung bei der Entfernung der Bearbeitungsmaterialkruste behandelt wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 8, 10, 12, 14 oder 16, wobei das Verfahren in einem Plasmareaktorsystem durchgeführt wird.
System nach einem der Ansprüche 1, 4, 7, 9, 11, 13 oder 15 bzw. Verfahren nach einem der Ansprüche 2, 3, 5, 6, 8, 10, 12, 14 oder 16, wobei das Behandlungsobjekt ein Halbleiterwafer ist.
Verfahren nach Anspruch 1 bzw. Verfahren nach Anspruch 2 oder 3, wobei das Kohlenwasserstoffgas Radikale mit niedrigem Molekulargewicht in dem Plasma erzeugt.
System bzw. Verfahren nach Anspruch 19, wobei die Radikale mit niedrigem Molekulargewicht ein Molekülgewicht von weniger als etwa 30 umfassen.
System bzw. Verfahren nach Anspruch 19, wobei die Radikale mindestens entweder CH₂-Radikale oder CH₃-Radikale in dem Plasma umfassen.
System bzw. Verfahren nach Anspruch 19, wobei das Kohlenwasserstoffgas in der Lage ist, mindestens entweder CH₂-Radikale oder CH₃-Radikale in dem Plasma zu erzeugen.
System nach Anspruch 1 bzw. Verfahren nach Anspruch 2 oder 3, wobei das Bearbeitungsmaterial ein Photoresist ist und die Bearbeitungsmaterialkruste durch Ionenimplantation einer ursprünglichen Photoresistschicht auf einer Oberfläche des Behandlungsobjekts ausgebildet wird.
System bzw. Verfahren nach Anspruch 23, wobei die Bearbeitungsmaterialkruste über einem unveränderten Bereich der ursprünglichen Photoresistschicht liegt und das Plasma, welches unter Verwendung des Kohlenwasserstoffgases in Kombination mit Sauerstoffgas erzeugt wird, verwendet wird, um den unveränderten Bereich des Photoresists zu entfernen.
System bzw. Verfahren nach Anspruch 24, wobei die Bearbeitungsmaterialkruste und der unveränderte Bereich der ursprünglichen Photoresistschicht gleichzeitig unter Verwendung des Plasmas, welches mit dem Kohlenwasserstoffgas in Kombination mit Sauerstoffgas erzeugt wird, entfernt werden.
System bzw. Verfahren nach Anspruch 25, wobei das Plasma mit einer nachgeordneten Plasmaerzeugungseinrichtung erzeugt wird.
System nach Anspruch 1 bzw. Verfahren nach Anspruch 2 oder 3, wobei das Kohlenwasserstoffgas in einem Bereich von etwa 15% bis 85% einer Gesamtmischung mit dem Sauerstoffgas vorliegt.
System nach Anspruch 1 bzw. Verfahren nach Anspruch 2 oder 3, wobei das Kohlenwasserstoffgas Methan ist.
System nach Anspruch 1 bzw. Verfahren nach Anspruch 2 oder 3, wobei 75% Methan und 25% Sauerstoff eine gesamte Gasmischung bilden.
System nach Anspruch 1 oder 4, umfassend eine Induktionsspule zum Einspeisen von Energie mit einem Leistungsniveau von mindestens 200 W in das Plasma.
System nach Anspruch 1 oder 4, umfassend eine Induktionsspule zum Einspeisen von Energie mit einem Leistungsniveau von mindestens 500 Watt in das Plasma.
System nach Anspruch 1 oder 4, umfassend eine Induktionsspule zum Einspeisen von Energie mit einem Leistungsniveau von etwa 3000 Watt in das Plasma.
System nach Anspruch 1 oder 4, umfassend eine Induktionsspule zum Einspeisen von Energie mit einem Leistungsniveau in einem Bereich von etwa 500 bis 5000 Watt in das Plasma.
System nach Anspruch 1 oder 4, umfassend einen Parallelplattenreaktor zum Erzeugen des Plasmas.
System nach Anspruch 1 oder 4, umfassend eine Mikrowellen-Plasmaquelle zum Erzeugen des Plasmas.
System nach Anspruch 1 oder 4, wobei in der Behandlungskammer ein Druck vorliegt, welcher aus dem Bereich von etwa 0,5 bis 15 Torr ausgewählt wird.
System nach Anspruch 1 oder 4, wobei in der Behandlungskammer ein Druck von etwa 3 Torr vorliegt.
System nach Anspruch 1 oder 4, wobei in der Behandlungskammer ein Druck von etwa 1 Torr vorliegt.
Verfahren nach Anspruch 2 oder 3, wobei das Bearbeitungsmaterial ein Photoresist ist und die Bearbeitungsmaterialkruste durch Ionenimplantation einer ursprünglichen Photoresistschicht auf einer Oberfläche des Behandlungsobjekts ausgebildet wird und das Plasma derart erzeugt wird, daß dieses in Kontakt mit dem Bearbeitungsmaterial gelangt.
Verfahren nach Anspruch 39, wobei die Bearbeitungsmaterialkruste über einem unveränderten Bereich der ursprünglichen Photoresistschicht liegt und das Verfahren das Verwenden des Plasmas zum Entfernen des unveränderten Bereichs des Photoresists umfaßt.
Verfahren nach Anspruch 40, umfassend das gleichzeitige Entfernen der Bearbeitungsmaterialkruste und des unveränderten Bereichs der ursprünglichen Photoresistschicht unter Verwendung des Plasmas.
Verfahren nach Anspruch 41, umfassend eine nachgeordnete Erzeugung des Plasmas.
Verfahren nach einem der Ansprüche 2, 3, 5 oder 6, umfassend den Schritt des Einspeisens von Energie mit einem Leistungsniveau von mindestens 500 Watt in das Plasma.
Verfahren nach einem der Ansprüche 2, 3, 5 oder 6, umfassend den Schritt des Einspeisens von Energie mit einem Leistungsniveau von etwa 500 bis 5000 Watt in das Plasma.
Verfahren nach einem der Ansprüche 2, 3, 5 oder 6, umfassend den Schritt, die Behandlungskammer mit einem Druck, welcher aus dem Bereich von etwa 0,5 bis 15 Torr ausgewählt wird, unter Druck zu setzen.
Verfahren nach einem der Ansprüche 2, 3, 5 oder 6, umfassend den Schritt, die Behandlungskammer mit einem Druck von etwa 3 Torr unter Druck zu setzen.
Verfahren nach einem der Ansprüche 2, 3, 5 oder 6, umfassend den Schritt, die Behandlungskammer mit einem Druck von etwa 1 Torr unter Druck zu setzen.
System nach Anspruch 4 bzw. Verfahren nach Anspruch 5 oder 6, wobei das wasserstoffhaltige Gas im wesentlichen aus Wasserstoffgas besteht.
System bzw. Verfahren nach Anspruch 48, wobei sowohl das Wasserstoffgas als auch das Sauerstoffgas mindestens etwa die Hälfte der gesamten Gasmischung bilden.
System bzw. Verfahren nach Anspruch 48, wobei das Wasserstoffgas in der gesamten Gasmischung in einem Bereich von etwa 15% bis 85% vorgesehen ist.
System bzw. Verfahren nach Anspruch 48, umfassend, die Behandlungskammer mit einem Druck, welcher aus dem Bereich von etwa 0,5 bis 15 Torr ausgewählt wird, unter Druck zu setzen.
System nach Anspruch 4 bzw. Verfahren nach Anspruch 5 oder 6, wobei das Bearbeitungsmaterial ein Photoresist ist und die Bearbeitungsmaterialkruste durch Ionenimplantation einer ursprünglichen Photoresistschicht auf einer Oberfläche des Behandlungsobjekts ausgebildet wird.
System bzw. Verfahren nach Anspruch 52, wobei die Bearbeitungsmaterialkruste über einem unveränderten Bereich der ursprünglichen Photoresistschicht liegt und das Plasma unter Verwendung des Wasserstoffgases in Kombination mit Sauerstoff verwendet wird, um den unveränderten Abschnitt des Photoresists zu entfernen.
System bzw. Verfahren nach Anspruch 53, wobei die Bearbeitungsmaterialkruste und der unveränderte Bereich der ursprünglichen Photoresistschicht gleichzeitig unter Verwendung des Plasmas, welches mit dem Wasserstoffgas in Kombination mit Sauerstoffgas erzeugt wird, entfernt werden.
System nach Anspruch 4 bzw. Verfahren nach Anspruch 5 oder 6, wobei das wasserstoffhaltige Gas in einem Bereich von etwa 15% bis 85% einer Gesamtmischung mit dem Sauerstoffgas vorliegt.
System nach Anspruch 11 bzw. Verfahren nach Anspruch 12, wobei die erste Einrichtung mindestens einen wesentlichen Teil der äußersten Kruste derart entfernt, daß der darunterliegende Abschnitt des Photoresists einem unveränderten Photoresistbereich entspricht, welcher zuvor unter der äußersten Kruste angeordnet wurde, und die zweite Einrichtung einen wesentlichen Teil des darunterliegenden Abschnitts des Photoresists entfernt.
System nach Anspruch 15 bzw. Verfahren nach Anspruch 16, wobei das wasserstoffhaltige Gas im wesentlichen aus Wasserstoffgas besteht.