JP2011517368A - 基板からポリマーを除去するための方法及び装置 - Google Patents

Abstract

基板からポリマーを除去するため方法及び装置が提供される。一実施形態において、基板からポリマーを除去するのに用いられる装置は、プロセス空間を区画するチャンバの壁及びチャンバの蓋を有するプロセスチャンバと、プロセスチャンバに置かれた基板支持アセンブリと、チャンバの壁内に形成された出力ポートを介してプロセスチャンバに結合するリモートプラズマソースとを含み、出力ポートは基板支持アセンブリに置かれた基板の周辺領域に向けた開口を有し、前記リモートプラズマソースは水素種に耐性のある材料から作られている。

Description

発明の背景

（発明の分野）
本発明の実施形態は、概ね、半導体処理システムに関する。特に、本発明の実施形態は半導体製造中に基板の背面からポリマーを除去するのに用いられる半導体処理システムに関する。

（関連技術の説明）
集積回路は、単一のチップの上に、数百万もの素子（例えば、トランジスタ、キャパシタ、及び抵抗）を含み得る複雑なデバイスへと進化した。このチップのデザインの進化は、より速い回路、及び、より集積度の高い回路を引き続き要求している。より高い集積度が必要となることから、集積回路の素子の大きさを小さくする必要がある。

集積回路の素子の大きさが（例えば、サブミクロンの大きさに）小さくなるにつれ、半導体プロセスの間に欠陥が形成されることとなるので、不純物を低減することの重要性が増しつつある。例えば、エッチングプロセスにおいて、エッチングプロセスの間に生成されるかもしれない副生物、例えば、ポリマーが、パーティクルの源となり、基板上に形成された集積回路及び構造を汚染する。

高い生産歩留まり、及び、低コストを維持するために、基板から、不純物、及び／又は、残存するポリマーを除去することがますます重要になってきている。基板の先端の面取り部分の上に存在する残渣のポリマーは剥がれ、基板の上面に付着し、基板の上面上に形成される集積回路に潜在的に損傷を及ぼすかもしれない。基板先端の面取り部分の上に存在する残余のポリマーが剥がれて基板の背面に付着してしまった場合、リソグラフの露光プロセスの間、基板の非平坦さによって、焦点誤差のあるリソグラフ深度となってしまうかもしれない。更に、基板の背面上に存在する残渣ポリマーは、ロボットによる搬送プロセス、基板の搬送プロセス、引き続く製造プロセス等の間に、落下し、又は、剥がれ落ち、それにより、搬送チャンバ、基板カセット、プロセスチャンバ、及び、回路素子製造プロセスにおいて引き続き使用されるかもしれない他の処理装置を汚染することとなる。処理装置の汚染により装置の停止時間が増加し、これにより全体の生産コストが増加することになる。

従来のポリマー除去プロセスにおいて、基板の先端の面取り部分及び背面からポリマーを除く為に、スクラバー洗浄がしばしば用いられている。しかしながら、この洗浄プロセスの間にも、基板の上面に形成された構造は、損傷を受け、生産歩留まりを悪くし、素子の欠陥を招いていた。

エッチングの間、フォトレジスト層は、一般的には、基板への形状転送のためのエッチングマスク層として用いられる。しかしながら、基板上面のフォトレジスト層を完全に除去しきれないことにより、基板上に形成された構造に汚染をもたらし、生産歩留まりを悪くし、素子の欠陥を招いていた。

従って、基板の上面サイドに形成された構造の完全性を維持しつつ、基板の先端の面取り部分の裏面からポリマーを除去する装置及び方法が必要とされる。

概要

本発明の実施形態は、基板からポリマーを除去するための方法及び装置が提供される。一実施形態において、基板からポリマーを除去するのに用いられる装置は、プロセス空間を区画するチャンバの壁及びチャンバの蓋を有するポリマー除去チャンバと、このポリマー除去チャンバ内に設けられる基板支持アセンブリと、チャンバ内に形成された出力ポートを介してポリマー除去チャンバに結合されるリモートプラズマソースとを含み、出力ポートは基板支持アセンブリ上に設けられた基板の周辺領域に向かって開く開口を有し、基板支持アセンブリは、基板支持アセンブリから基板を電気的に実質的に浮かせる表面を有する。一実施形態において、基板はシリコンウエハ若しくは等価な材料からなる。等価な材料の例は、Aｌ_２O_３（ドープされているもの、及び、ドープされていないもの）、ＡｌＮ、Ｙ_２O_３（ドープされているもの、及び、ドープされていないもの）、Ｓｉ、ＳｉＣによりアノダイズされたＡｌ_２Ｏ_３等を含む。

他の実施形態において、基板からポリマーを除去するのに用いられる装置は、プロセス空間を区画するチャンバの壁及びチャンバの蓋を有するポリマー除去チャンバと、このポリマー除去チャンバ内に設けられた基板支持アセンブリと、チャンバ内に形成された出力ポートを介してポリマー除去チャンバに結合されるリモートプラズマソースとを有し、出力ポートは、基板支持アセンブリ上に置かれた基板の周辺領域に向かって開口部を有し、磁界ソースは、基板の端に接触するイオンの数を低減する磁界を出力ポートの所で形成するよう位置する。

他の実施形態において、基板からポリマーを除去するのに用いられる装置は、プロセス空間を区画するチャンバの壁及びチャンバの蓋を有するポリマー除去チャンバと、ポリマー除去チャンバに設けられた基板支持アセンブリと、チャンバ内に形成された出力ポートを介してポリマー除去チャンバに結合されるリモートプラズマソースと、基板支持アセンブリ上に置かれた基板の周辺領域に方向づけられた開口を有する出力ポートと、プラズマが基板の端に接触する前に、イオンを接地するために基板支持アセンブリと蓋との間に支持された導電性のメッシュとを含む。

更に、他の実施形態において、基板からポリマーを除去するための方法は、エッチングリアクタ内の基板上に設けられた材料層をエッチングし、このエッチングされた基板をポリマー除去チャンバに搬送し、ポリマー除去チャンバ内に設けられた基板の上面側に中央領域を介して稀ガスを供給し、基板の周辺領域に、ポリマー除去チャンバに接続されたリモートプラズマソースを介して、水素を含むガスを供給し、Ａ）基板は基板支持アセンブリに対して電気的に浮いており、Ｂ）磁界が基板の端に接触するイオンの数を低減する出力ポートにおいて存在し、Ｃ）導電性メッシュが、基板の端をプラズマが接触する前に、イオンを接地するために基板支持アセンブリと蓋との間に支持されており、若しくは、Ｄ）Ａ、Ｂ及びＣの如何なる組合せをも含む。

本発明の上述に引用された構成が詳細に理解され得るように、上記に短く要約された本発明の更なる特定の説明が、実施形態を参照して行われ、それらのいくつかは添付図面に図説されている。

本発明の一実施形態によるリモートプラズマソース（ＲＰＳ）を含む例示的なポリマー除去チャンバの概略断面図である。 トロイダル形状のリモートプラズマソースを含む他の例示的なポリマー除去チャンバの概略断面図である。 例示的な基板エッチング装置の一実施形態を示す図である。 ポリマー除去チャンバを含む半導体処理システムを示す図である。 図４の半導体処理システムを用いるプロセスフローの一実施形態を示す図である。

しかしながら、添付の図面は本発明の典型的な実施形態を説明するのみであり、従って、その範囲を制限するものと考えられるものではなく、本発明は他の同等に有効な実施形態をも含む。

理解を容易にするために、可能な限り、図中で共通の同一要素を示すために同一参照番号が付されている。

詳細な説明

本発明の実施形態は、基板の端若しくは先端の面取り部分等の基板の周辺領域からポリマーを除去するのに用いられかもしれない方法及び装置を含む。基板の先端の面取り部分、背面、及び、基板の周辺領域が、効率的に掃除されるかもしれない。フォトレジスト層が基板の上面上に存在する場合においては、フォトレジスト層も除かれるかもしれない。一実施態様において、ポリマー除去装置は、水素耐性材料から作られたプラズマソースを含む。このポリマー除去装置は、エッチング又は蒸着プロセス等の半導体基板プロセスの間に生成されるポリマーを基板から除去するのに主に用いられる。図１及び２を参照して本明細書において説明される１つの例示的なポリマー除去装置は、ポリマー除去チャンバである。図３を参照して本明細書において説明される１つの例示的な基板処理装置（例えば、エッチングリアクタ）は、カリフォルニア州サンタクララのアプライドマテリアルズ社（Ａｐｐｌｉｅｄ Ｍａｔｅｒｉａｌｓ， Ｉｎｃ．）から市販されているＥＮＢＬＥＲ（商標名）プロセシングチャンバである。本明細書の説明されるポリマー除去チャンバ及びエッチングリアクタの実施形態は、他の製造メーカーから市販されているものを含む他のリアクタにおいても実施され得る。

図１は、基板１１０の端若しくは先端の面取り部分からポリマーを除去するのに用いられる、プラズマソース１５４を有する例示的なポリマー除去チャンバ１００の断面概略図を示す。中央処理ユニット（ＣＰＵ）１４４、メモリ１４２、及びサポート回路１４６を含むコントローラ１４０は、処理チャンバ１００に結合されている。コントローラ１４０は、プロセスチャンバ１００の各部、プロセスチャンバ１００において行われるプロセスを制御するとともに、集積回路ファブのデータベースと選択的なデータ交換を行うかもしれない。

プロセスチャンバ１００は、チャンバの蓋１０２、底１７０、側壁１３０を含み、それらが内部空間１７４を取り囲む。チャンバの蓋１０２は、プロセスチャンバ１００の天井１７８を区画する底の表面を有する。図示された実施態様において、チャンバの蓋１０２は実質的には平坦な誘電体部材である。プロセスチャンバ１００の他の実施態様は、例えば、ドーム型の天井、及び／又は、金属の構造物等他の形の蓋を有するかもしれない。

基板支持アセンブリ１２６は、プロセスチャンバ１００内に設けられ、内部空間１７４を上側ゾーン１２４と下側ゾーン１２２に分ける。基板支持アセンブリ１２６は基板１１０を受入れるのに用いられる上側表面１７６を有する。一実施態様において、基板支持アセンブリ１２６は、基板支持アセンブリ１２６の上側の周辺領域に形成された段差１３６を有する。この段差１３６は基板支持アセンブリ１２６の上側表面１７６の直径を小さくするように選択された幅を有する。基板支持アセンブリ１２６の上側表面１７６の直径は、基板１１０の端１３２及び平面状の周辺部分１３４が、基板支持アセンブリ１２６の上側表面１７６の直径は、基板が基板支持アセンブリ１２６の上に置かれたときに、基板１１０の端１３２及び背面の周辺１３４が露出されるように、選択される。

加熱エレメント１２８は基板支持アセンブリ１２６内にあり、基板支持アセンブリ１２６に置かれた基板１１０の温度制御を行う。この加熱エレメント１２８は図示されてないスリップリングを介して基板支持アセンブリ１２６に結合された電源１１６により制御される。回転可能なシャフト１１２は処理チャンバ１００の底１７０を貫通して上側に伸び、基板支持アセンブリ１２６に結合される。上下動及び回転の機構１１４はシャフト１１２に結合し、チャンバの天井１７８に対する、基板支持アセンブリ１２６の回転及び上下動を制御する。ポンプシステム１２０はプロセスチャンバ１００に結合され、排気、及び、プロセスの圧力の維持を行う。

パージガスソース１０４はガス供給管１１８を介してチャンバの蓋１０２に結合されている。パージガス１０４はプロセスチャンバ１００にパージガスを供給する。ガス分配プレート１０６は、チャンバの天井１７８に結合され、複数の穴１０８を有する。内部プレナム１４８は、ガス分配プレート１０６とチャンバの天井１７８との間に形成され、パージガス１０４から複数の穴１０８へ供給されるパージガスのやり取りを行う。このパージガスは、穴１０８から排出され、プロセスチャンバ１０８の上側ゾーン１２４を通り、基板１１０の上面１７０を覆う。一実施態様において、パージガスは、基板の上面サイド１７２上に形成された材料に反応しないように選択されている。反応しないパージガスは、基板表面１７２の方向に流れ、そこの上に形成された構造、及び／又は、デバイスに悪い衝撃を与えることなく、又は、損傷を及ぼすことなく、基板１１０の上面サイド１７２をパージするのを幇助する。この反応しないパージガスは、基板１００の上面サイド１７２上に形成された構造が、ガス分散プレート１０６及び／又は天井１７８に残存する化学種若しくは分子と反応しないようにする。一実施態様において、パージガス１０４から供給されるパージガスは、ＣＯ、ＣＯ_２、ＮＨ_３、または、Ｎ_２、Ａｒ若しくはＨｅ等の不活性ガスのうちの少なくとも１つを含むかもしれない。

リモートプラズマソース１５４は、プロセスチャンバの側壁を介して形成されたガス排出ポート１５２に接続されている。図１に示される実施態様において、リモートプラズマソース１５４はプロセスチャンバ１００から離れた所にある。ガス排出ポート１５０は、ノズルから出るガスの流れを正確に方向づけるために、プロセス空間１７４へと延び出るノズルを含む。ガス排出ポート１５０は水素種による還元劣化に耐性のある材料から作られるか、又は、そのような材料によりコーティングされている。

リモートプラズマソース１５４は、ガス出力ポート１５０にガスパネル１６２を結合する内部空間１９６を有するリモートプラズマチャンバ１９８を含む。リモートプラズマソース１９８に隣接して設けられた、１つ以上の誘導性コイルエレメント１５６は、整合回路１５８を介して、高周波（RF）プラズマ電源１６０に接続され、ガスパネル１６２により供給されるガスから形成されるプラズマを空間１９６内で生成し、及び／又は、維持する。このガスパネル１６２は反応性ガスを供給するかもしれない。一実施態様において、このガスパネル１６２はＨ_２を供給する。他の実施態様において、ガスパネル１６２はＨ_２及びＨ_２Oを供給する。更に他の実施態様において、このガスパネル１６２は、Ｎ_２、Ｈ_２及びＮＨ_３を供給する。更に他の実施態様において、このガスパネル１６２は、Ｏ_２、Ｈ_２Ｏ、ＮＨ_３、Ｎ_２及びＨ_２の少なくとも１つを供給する。リモートプラズマチャンバ１９８に供給されたガスは、内部空間１９６に生成されたプラズマによりニュートラル及びラジカルとして分離される。この分離されたニュートラル及びラジカルは、更に出力ポート１５０を介してプロセスチャンバの方向に向けられる。基板支持アセンブリ１２６の高さは、基板１１０の上部、底、及び／又は、端を選択的にクリーニングするために、基板の先端の面取り部分１３２の上、下若しくはそれに並べてガス排出ポート１６５の位置づけを行うよう選択される。出力ポート１５０からの乖離したニュートラル及びラジカルの流れは、基板が回転するにつれ段差１３６の方向に向けられるかもしれない。これにより基板の表面１３４と基板支持アセンブリ１２６との間に形成されるキャビティを埋め込むことができる。このキャビティはガスを維持して、基板の先端の面取り部分１３２及び基板の背面１３４がより長い期間活性ガスに曝され、これによりポリマー除去の効率が改善される。選択的に、基板支持アセンブリ１２６は、出力ポート１５０からのガスの流れが基板１１０の上面サイド１７２上の露出した端部に方向付けられるように下側の位置（破線により図示）に位置決めされ、これらにより基板１１０の上面サイド１７２からポリマー若しくは残存するフォトレジスト層を除去することを幇助する。

一実施態様において、リモートプラズマチャンバ１９８の内部空間１９６を形成するのに、若しくは、コーティングするのに用いられる材料は、水素を含有するガスから生成されるプラズマに対して耐性のある材料から選択される。内部空間１９６において乖離されたガスを含むいくつかの酸素は、Ｈ_２及び水蒸気（Ｈ_２O）を含むかもしれない。リモートプラズマソースの従来の酸化表面は、水素種に対して化学的反応を示し、リモートプラズマチャンバ１９８の表面を劣化させる。この様に、内部空間１９６の壁面は、この還元による劣化に対して耐性を有する材料を含む。内部空間１９６を形成する若しくはコーティングする材料は、プラズマ乖離種に対して高い抵抗性若しくは実質的に非反応性を有するよう選択される。一実施態様において、この材料はアルミニウム（Ａｌ）、アルミニウム合金、チタン（Ｔｉ）、チタン合金、パラジウム（Ｐｄ）、パラジウム合金、ジルコニウム（Ｚｒ）、ジルコニウム合金、ハフニウム（Ｈｆ）、若しくはハフニウム合金、セラミック材料、または、ニオブ（Ｎｂ）、ニオブ合金、イットリウム（Ｙ）もしくイットリウム合金等の希土類元素含有材料等の金属材料を含む。特に、金、銅、鉄の合金は避けられるべきである。内部空間１９６を形成若しくはコーティングするために適宜な材料の好適な例は、ベアアルミニウム若しくはアルミニウム合金、チタン、チタン合金（例えば、４５分子パーセンテージのニオブ（Ｎｂ）を含むＴｉ）、アルミニウムとイットリウムの合金（例えば、１３分子パーセントのＡｌ及び８７分子パーセントのＹ）、イットリウムアルミニウムガーネット（ＹＡＧ、Ｙ_３Ａｌ_５Ｏ_１２）、ＹＺＺＯ（約７３．２分子パーセントのＹ_２Ｏ_３と約２６．８分子パーセントのＺｒＯ_２）、ＹＡ３０７０（約８．５分子パーセントのＹ_２Ｏ_３を含む約９１．５分子パーセントのＡｌ_２Ｏ_３）、ＨＰＭ（約１４分子パーセントのＡｌ_２Ｏ_３を含み、更に、約２３分子パーセントのＺｒＯ_２を含む約６３分子パーセントのＹ_２Ｏ_３）、ＮＢ０１（約１０分子パーセントのＮｂ_２Ｏ_５を含み、更に、約２０分子パーセントのＺｒＯ_２を含む約７０分子パーセントのＹ_２Ｏ_３）、ＮＢ０４（約２０分子パーセントのＮｂ_２Ｏ_５を含み、更に、約２０分子パーセントのＺｒＯ_２を含む約６０分子パーセントのＹ_２Ｏ_３）、ＨＦ０１（約２０分子パーセントのＨｆＯ_２を含み、更に、約５分子パーセントのＺｒＯ_２を含む約７５分子パーセントのＹ_２Ｏ_３）、Ｙ−Ｚｒ０２（約３分子パーセントのＹ_２Ｏ_３を含む約９７分子パーセントのＺｒＯ_２）、及び、これらの組み合わせなどである。一実施態様において、リモートプラズマソース１５４は上述されたような材料によりコーティングされたプラスティックから作られるかもしれない。このプラスティックはリモートプラズマチャンバ１９８内にプラズマを閉じ込めるのに十分な硬さ及び物理的特性を有する。

運転中、プラズマソース１５４からの反応ガスと同様に、パージガスソース１０４からのパージガスは、基板１１０の上面サイド１７２及び周辺領域の両方に同時に供給され、基板１１０からポリマー及び／又は残存するフォトレジスト層を除去する。選択的に、パージソース１０４及び／又はプラズマソース１５４からのガスは、処理プロセスチャンバ１００内にパルス状に入力されるかもしれない。プロセスの間、基板支持アセンブリ１２６は垂直方向に動かされ、又は回転され、又は、方向付けられ、上側ゾーン１２６と下側ゾーン１３２の間に基板１１０を位置せしめ、ガスが基板１１０の所望の領域に出力ポート１５０から供給されるようにする。基板１１０の回転により、プラズマソース１５４からのガスは、基板先端の面取り部分１３２に、または、基板１１０の他の所望の領域へ均一に供給される。

図２は処理チャンバ１０２に外部に接続されたプラズマソース２０２の他の実施態様を有するプロセスチャンバ１００を図示する。このプラズマソース２０２はトロイダル形状のプラズマチャンバ２１２の一部分の周りに巻かれた、少なくとも１つの磁気透過性のコア２１０を有するトロイダル形状のプラズマアプリケータ２０６を有する。コイル２１４は磁気透過性のコア２１０の周りに巻かれ、整合回路２１６を介して高周波（ＲＦ）プラズマ電源に接続される。コイル２１４に供給される電力は、トロイダル形状のプラズマアプリケータ２０６内でガスから形成されるプラズマを維持する。

トロイダル形状のプラズマチャンバ２１２は入力ポート２２０及び出力ポート２０４を有する。入力ポート２２０はプラズマチャンバ２１２に反応性ガスを供給するよう構成されたガスパネル２０８に接続される。反応性ガスがプラズマチャンバ２１２内において乖離するにつれ、乖離されたニュートラル、ラジカル、及び／又は、反応性イオン種は、出力ポート２０４を介してプロセスチャンバ１００に供給される。出力ポート２０４からの流れは、図１を参照して上記に説明されたように、実質的に水平方向に内側の方向に位置づけられる。図１の設計に類似して、基板支持アセンブリ１２６の高さは、出力ポート２０４からの流れが、基板１１０の先端の面取り部分１３２、背面１３４、及び／又は、上面サイド１７２に方向付けられるように選択される。

一実施態様において、トロイダル形状のプラズマチャンバ２１２は、図１のリモートプラズマチャンバ１９８のために選択された材料に類似する水素プラズマ耐性材料から作られるかもしれない。プラズマは乖離するので、トロイダル形状のプラズマチャンバ２０２の内部表面は、塩素含有ラジカル、水素ラジカル、酸素ラジカル、水酸基ラジカル、（−ＯＨ）、窒素ラジカル、Ｎ−Ｈラジカル、若しくは、水（Ｈ_２Ｏ）蒸気及び他の類似の腐食性の反応ガス種を含む攻撃的な反応ガス種に曝され、それと接触するかもしれない。従って、トロイダル形状のプラズマチャンバ２０２を形成するために選択される材料は、リモートプラズマチャンバ１９８を形成するのに選択される材料などのように、高い抵抗性を有し、これらプラズマ乖離反応ガス種に反応しないものである。

チャンバ１００は、基板１１０の端に衝突するイオンの量を低減するよう構成される、１つ以上の特徴を有するかもしれない。一実施態様において、基板の端に接触するイオンの数を少なくするために、磁界が出力ポート２０４のところに形成されるように、磁界発生機２３０が設置されるかもしれない。磁界ソース２３０は永久磁石又は電磁コイル若しくは適宜な磁界発生器であってもよい。

他の実施態様において、基板支持アセンブリ１２６は、基板支持アセンブリ１２６から基板を実質的に電気的に浮かす基板支持表面２３２を含む。一実施例において、基板支持表面２３２はシリコンウエハである。他の実施態様において、基板支持表面２３２はシリコンウエハに等価な電気特性を有する材料を含む。等価な材料の例は、Ａｌ_２Ｏ_３（ドープされているもの、及び、ドープされていないもの）、ＡｌＮ、Ｙ_２Ｏ_３（ドープされているもの、及び、ドープされていないもの）、Ｓｉ、ＳｉＣでアノダイズされているＡｌ_２Ｏ_３等である。一実施態様において、基板支持表面２３２は、軸方向に電荷を形成し、特に、ソフトな抵誘電率材料に対する損傷につながる基板のイオン衝撃を低減する、約０．０１０から約０．１００インチの厚さの材料層を含む。

別の実施形態において、導電性のメッシュ２３４が基板支持アセンブリ１２６とチャンバの蓋１０２との間に支持されるかもしれない。一実施形態において、導電性のメッシュ２３４はシャワーヘッド１３８からの支持部材２３６により支持される。導電性メッシュ２３４は、プラズマが基板１１０の端に接触する前に、イオンをグランドするのに用いられる。

チャンバ１００は、基板の端部のところで低いイオン濃度を作る、上述されたイオンを少なくする特徴の少なくとも１つを含むかもしれない。上述された基板の端部クリーニングガスに追加して、これらのイオンを低減する特徴は、異なる構成を有する他のプロセスシステムにおいても用いられるし、基板の端をクリーニングするのに用いられる他のガスと共に効果的に用いられるかもしれない。

図３は、酸化物若しくはＳｉＣエッチプロセス等のポリマー残渣を生成するエッチプロセスを行うのに適宜なプラズマエッチングリアクタ３０２の一実施態様の概略的な断面図を示す。本発明を実行するのに適宜なプラズマエッチングリアクタの１つは、ＥＮＡＢＬＥＲ（商標名）処理チャンバである。この基板１１０は、他の装置メーカーからのものを含む、他のエッチングリアクタ内で処理されるかもしれない。

一実施態様において、リアクタ３０２はプロセスチャンバ３０１を含む。プロセスチャンバ３０１はスロットルバルブ３２７を介して真空ポンプ３３６に接続される高真空の容器である。プロセスチャンバ３１０は導電性のチャンバの壁３３０を含む。チャンバの壁３３０の温度は、壁３３０の中、及び／又は、周りに設けられた液体を含有する導管（図示せず）を用いて制御される。チャンバの壁３３０は電気的なアース３３４に接続されている。ライナー３３１は壁３３０の内部表面を覆うようにチャンバ３１０内部に設けられる。

また、プロセスチャンバ３１０は支持ぺデスタル３１６及びガス分配器を含む。このガス分配器は、図３に示されるように、チャンバの天井若しくは壁、または、シャワーヘッド３３２に設けられた、１つ以上のノズルであるかもしれない。支持ぺデスタル３１６は所定の間隔はなれてシャワーヘッド３３２の下に設けられる。支持ぺデスタル３１６はプロセスの間、基板１１０を吸着するための静電チャック３２６を含むかもしれない。静電チャック３２６への電源は直流電源３２０により制御される。

支持ぺデスタル３１６は、整合回路３２４を介して、高周波（ＲＦ）バイアス電源３２２に結合される。バイアス電源３２２は，主に約５０ｋＨｚから約６０ＭＨｚの同調可能な周波数を有するＲＦ信号、及び、約０から５０００ワットのバイアス電力を生成することができる。選択的に、バイアス電源３２２は直流若しくはパルス化された直流源であってもよい。

支持ぺデスタル３１６に支持された基板１１０の温度は、支持ぺデスタル３１６の温度を設定することにより、少なくとも部分的に制御される。一実施態様において、支持ぺデスタル３１６は、冷却剤を流すために形成されたチャネル（図示せず）を含む。更に、ガスソース３４８から供給されるヘリウム（Ｈｅ）ガス等の背面ガスが、基板１１０の背面と静電チャック３２６の表面に形成された溝（図示せず）との間に設けられたチャネルに供給される。背面のＨｅガスは、ペデスタル３１６と基板１１０との間に効率的な熱伝導をもたらす。また、静電チャック３２６は、処理の間、チャック３２６を加熱するための、チャック本体内に設けられた抵抗性ヒーター（図示せず）を含む。

シャワーヘッド３３２はプロセスチャンバの蓋３１３に設置される。ガスパネル３３８は、シャワーヘッド３３２と蓋３１３との間に区画されるプレナム（図示せず）に流通可能に結合される。シャワーヘッド３３２は複数の穴を有し、プロセスチャンバ３１０に流れ込むようにガスパネル３３１からプレナムへのガス供給が可能となる。シャワーヘッド３３２の穴は、様々なガスが異なる容積の流量によりチャンバ３１０に流されるように異なるゾーンに配置されている。

シャワーヘッド３３２及び／又はその近傍に位置する上側電極３２８はインピーダンス変換機３１９を介してＲＦ電源３１８に接続されている。ＲＦ電源３１８は主に約１６０ＭＨｚの同調可能な周波数を有するＲＦ信号と約０から５０００ワットの電源を生成することができる。

また、リアクタ３０２は、チャンバの蓋３１３の近くで、チャンバの壁３３０の外側に位置する、１つ以上の磁石若しくはコイルセグメント３１２を含む。コイルセグメント３１２への電力は直流電源若しくは低周波の交流電源３５４により制御される。

基板を処理する間、チャンバ３１０の内部のガスの圧力はガスパネル３３８及びスロットルバルブ３２７を用いて制御される。一実施態様において、チャンバ３１０の内部のガスの圧力は約０．１から９９９ミリトールに維持される。基板１１０は約１０から約５００℃の温度に維持される。

中央処理ユニット（ＣＰＵ）３４４、メモリ３４２、及びサポート回路３４６を含むコントローラ３４０は、本発明のプロセスの制御を行うためにリアクタ３０２の様々な部品に結合される。メモリ３４２は、ランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）、リードオンリーメモリ（ＲＯＭ）、フロッピーディスク、ハードディスク若しくは他の如何なる形態のデジタル信号保持手段など、リアクタ３０２若しくはＣＰＵ３４４に付随しているか、または、離れた所にあるかにかかわらず、コンピュータによって判読可能なメディアであり得る。サポート回路３４６はＣＰＵ３４４に接続され、周知の方法によりＣＰＵ３４４をサポートする。これらの回路はキャッシュ、電源供給、クロック回路、入出力回路、サブシステム等を含む。ＣＰＵ３４４により実行されるときに、メモリ３４４内に保持された一連のソフトウェアルーチン、若しくは、プログラム命令は、本発明のエッチングプロセスを実行させるためにリアクタ３０２を起動する。

図３は本発明を実行するのに用いられ得る様々なタイプのプラズマリアクタの構成の一例のみを示している。例えば、異なるタイプの電源及びバイアス電源が異なる結合メカニズムを用いてプラズマチャンバに結合され得る。ソース電源及びバイアス電源の両者を用いることにより、プラズマ濃度及びプラズマに対する基板のバイアス電圧の独立制御が可能となる。いくつかの適用例において、ソース電源は必要ないかもしれないし、プラズマは単にバイアス電源により維持される。プラズマ濃度は、低周波（例えば、０．１から０．５ヘルツ）の交流電源、若しくは、直流電源により駆動される電磁石を用いて真空チャンバに印加される磁界により高められる。他の適用例において、プラズマは、例えば、リモートプラズマソースや、本分野において知られている技術を用いてチャンバ内に引き続き導入されるプラズマなどのように、基板が置かれているチャンバとは異なるチャンバにより生成されるかもしれない。

図４は本発明を実行するのに好適なポリマー除去チャンバ１００及び基板処理チャンバ３０２の一実施形態を含む例示的な処理システム４００の概略平面図である。一実施態様において、プロセスシステム４００はカリフォルニア州サンタクララにあるアプライドマテリアルズ社から市販されているＣＥＮＴＵＲＡ（商標名）インテグレーテッドプロセッシングシステムであるかもしれない。（他のメーカーからの他の装置を含む）他の処理システムも本発明の恩恵を受けることは考えられる。

システム４００は真空処理プラットフォーム４０４、ファクトリインターフェース４０２、及びシステムコントローラ４４４を含む。プラットフォーム４０４は複数のプロセスチャンバ１００、３０２、４２０、４３２、４５０を含み、真空基板搬送チャンバ４３６に結合された少なくとも１つのロードロックチャンバ４２２を含む。１つのロードロックチャンバ４２２が図４に示されている。ポリマー除去チャンバ１００は、通常、従来のシステムのロードロックチャンバがあった位置に置かれ、主要な処理チャンバの大きな変更若しくは損失なしに現存する装置構成に組み込まれ得る。ファクトリインターフェース４０２はロードロックチャンバ４２２により搬送チャンバ４２６に接続され結合される。一実施態様において、複数のプロセスチャンバは、上述したような、少なくとも１つのポリマー除去チャンバ１００と、１つ以上の図３の基板処理リアクタ３０２を含む。

一実施態様において、ファクトリインターフェイス４０２は、基板１１０の搬送を行うために少なくとも１つのドッキングステーション４０８と少なくとも１つのファクトリインターフェースロボット４１４を含む。ドッキングステーション４０８は、少なくとも１つ以上の上面開口統合ポッド（ＦＯＵＰ）を受入れるように構成される。２つのＦＯＵＰＳ４０６Ａ−Ｂが図４の実施態様の中に示されている。ロボット４１４の一端に設けられたブレード４１６を有するファクトリインターフェースロボット４１４は、ファクトリーインターフェース４０２から、ロードロックチャンバ４２２を介して、処理プラットフォーム４０４へ基板１１０を搬送するよう構成される。追加的に、１つ以上の計測用ステーション４１８がＦＯＵＰＳ４０６Ａ−Ｂからの基板の計測を行うためにファクトリーインターフェース４０２のターミナル４２６に接続されるかもしれない。

ロードロックチャンバ４２２はファクトリーインターフェース４０２に結合された第１のポート及び搬送チャンバ４３６に結合された第２のポートを有する。ロードロックチャンバ４２２は、搬送チャンバ４３６の真空環境と、ファクトリーインターフェース４０２の周囲（例えば、大気圧）環境との間で基板のやり取りを行うために、ロードロックチャンバ４２２を排気、及び、吸気する圧力制御システム（図示せず）に接続されている。

搬送チャンバ４３６はその中に設けられた真空ロボット４３０を有する。真空ロボット４３０は、ロードロックチャンバ４２２とプロセスチャンバ１００、３０２、４２０、４３２、４５０との間で基板１１０の搬送を可能とするブレード４３４を有する。

一実施態様において、エッチングチャンバ３０２は塩素含有ガス、炭素含有ガス、シリコンフッ化ガス、窒素含有ガス等の反応性ガスを用いて、その中の基板１１０をエッチングする。反応性ガスの例は、４フッ化炭素（ＣＦ_４）、Ｃ_４Ｆ_６、Ｃ_４Ｆ_８、ＣＨＦ_３、Ｃ_２Ｆ_６、Ｃ_５Ｆ_８、ＣＨ_２Ｆ_２、ＳｉＦ_４、ＳｉＣｌ_４、Ｂｒ_２，ＮＦ_３、Ｎ_２、ＣＯ、ＣＯ_２、臭化水素、塩素（Ｈｅ）等を含む。Ｈｅ又はＡｒ等の不活性ガスもエッチングチャンバに供給される。エッチングプロセスの間にエッチングされ得る、基板１１０上に形成された材料層は、低誘電体層、バリア層、シリコン含有層、金属層及び誘電体層を含む。エッチングされるべき材料層の例は、アプライドマテリアルズ社から市販されているＢＬＡＣＫ ＤＩＡＭＯＮＤ（商標名）膜等のシリコンカーバイドオキサイド（ＳｉＯＣ）、又は、アプライドマテリアルズ社から市販されているＢＬＯＫ（商標名）膜等のカーボンナイトライド（ＳｉＣＮ）、ＣＶＤ酸化物、ＳｉＯ_２、ポリシリコン、ＴＥＯＳ、アモルファスシリコン、ＵＳＧ、窒化シリコン（ＳｉＮ）、ホウ素がドープされた、あるいは、リンがドープされたシリコン膜等である。基板１１０の上にも形成された材料層が、シリコンカーバイド酸化層（ＳｉＯＣ）である例示的な実施態様の場合、ＣＦ_４、Ｃ_４Ｆ_６、Ｏ_２及びＡｒのうちの少なくとも１つを含むガス混合物がシリコンカーバイド酸化層をエッチングするために用いられるかもしれない。また、ＣＯ、ＣＯ_２が選択的に供給されてもよい。基板１１０の上に形成された材料層が酸化シリコン層（ＳｉＯ_２）である別の例示的な実施態様の場合、Ｃ_４Ｆ_８、Ｃ_２Ｆ_６、Ｃ_４Ｆ_６、ＣＦ_４及びＣＨＦ_３のうちの少なくとも１つを含むガス混合物がシリコン酸化層をエッチングするために用いられるかもしれない。基板１１０の上に形成された材料層がシリコンカーバイド（ＳｉＣ）及び／又はシリコンカーバイドナイトライド層（ＳｉＣＮ）である更に別の実施態様の場合、ＣＨ_２Ｆ_２、Ｎ_２及びＡｒのうちの少なくとも１つを含むガス混合物がシリコンカーバイド（ＳｉＣ）及び／又はシリコンカーバイドナイトライド層（ＳｉＣＮ）をエッチングするために用いられるかもしれない。基板１１０上に形成された材料層が窒化シリコン（ＳｉＮ）である更に別の実施態様の場合、ＣＨ_２Ｆ_２、ＣＨＦ_３、Ｎ_２及びＡｒの内の少なくとも１つを含むガス混合物が窒化シリコン層（ＳｉＮ）をエッチングするために用いられるかもしれない。

システムコントローラ４４４はプロセス処理システム４００に接続されている。システムコントローラ４４４は、システム４００のプロセスチャンバ１００、３０２、４２０、４３２、４５０を直接制御することにより、若しくは、選択的に、プロセスチャンバ１００、３０２、４２０、４３２、４５０及びシステム４００と関連するコンピュータ（若しくはコントローラ）を制御することにより、システム４００の動作を制御する。動作中、システムコントローラ４４４はシステム４００の動作を最適化するために、各チャンバ及びシステムコントローラ４４４からのデータ収集及びフィードバックを可能とする。

システムコントローラ４４４は主に、中央処理ユニット（ＣＰＵ）４３８、メモリ４４０、サポート回路４４２を含む。ＣＰＵ４３８は産業用の用途に使用され得る一般的な目的のコンピュータプロセッサのいかなるタイプのうちの１つであってもよい。サポート回路４４２は従来の方式によりＣＰＵ４３８に接続され、キャッシュ、クロック回路、入出力サブシステム、電源等を含むかもしれない。図５を参照して以下に説明されるポリマー残渣を除去するための方法５００等のソフトウェアルーチンは、ＣＰＵ４３８により実行されるとき、ＣＰＵ４３８を特定な目的のコンピュータ（コントローラ）４４２に変換する。また、このソフトウェアルーチンは、システム４００から遠隔に存在する第二のコントローラ（図示せず）により、保持、及び／または、実行されるかもしれない。

図５は本発明により基板からポリマー残渣除去のプロセスのための方法５００の一実施態様のフローダイヤグラムを示す。この方法５００はシステム４００又は他の適宜な装置上で実施され得る。方法５００は、他の製造メーカーのものを含む、他の適宜な処理システム、または、ポリマー除去チャンバ及びエッチングリアクタが別個のシステム上にある設備においても実行され得る。

本方法５００は処理システム４００内で処理されるべき層が形成された基板１１０を提供することによりブロック５００で開始する。基板１１０は、成膜処理が行われた、基板若しくは材料の表面であるかもしれない。一実施態様において、基板１１０は所定の構造を形成するのに用いられる材料層若しくは複数の材料層を有するかもしれない。この基板上に形成されるかもしれない材料層はＳｉＯＣ、ＳｉＯ_２、ＳｉＣＮ、ＳｉＣ若しくはＳｉＮ層を含む誘電体層を含む。基板１１０は、選択的に、基板１１０へ形状及び構造の転送を促進するために、エッチングマスクとしてフォトレジスト層を利用するかもしれない。別の実施態様において、基板はデュアルダマシン構造等の異なるパターン及び／又は構成を形成するのに用いられる、例えばフイルムスタック等の複数の層を有するかもしれない。基板１１０は結晶シリコン（例えば、Ｓｉ＜１００＞若しくはＳｉ＜１１１＞）、酸化シリコン、ストレインドシリコン、シリコンゲルマニウム、ドープされている、若しくは、ドープされていないポリシリコン、ドープされている、若しくは、ドープされていない、シリコンウエハ、及び、パターン化されている、若しくは、パターン化されていないウェハシリコンオンインシュレータ（ＳＯＩ）、カーボンドープドシリコンオキサイド、窒化シリコン、ドープトシリコン、ゲルマニウム、ガリウム砒素、ガラス、サファィア、シリコン上に設けられたメタル層金属層等の材料であるかもしれない。基板は、長方形若しくは正方形等であってもいいし、２００ミリ若しくは３００ミリの直径のウエハ等の様々な大きさのものであってもよい。

ブロック５０４で、基板１１０はＦＯＵＰ４０６Ａ―Ｂのうちの１つからシステム４００内に設けられたエッチングリアクタ３０２へ搬送され、基板１１０上に形成された材料層のエッチングが行われる。本明細書において説明されるプロセスはエッチングプロセスであるが、基板１１０は蒸着、サーマルアニール、インプラント等の異なる適用例のもとに処理されるかもしれない。一実施態様において、基板１１０上に形成された材料層はＣＦ_４、Ｃ_４Ｆ_６、Ｃ_４Ｆ_８、ＣＨＦ_３、Ｃ_２Ｆ_６、Ｃ_５Ｆ_８、ＣＨ_２Ｆ_２、ＣＯ、ＣＯ_２等の炭素を含有する又はフッ化炭素を含有する材料を含むガス混合物によりエッチングされる。選択的に、基板１１０は四フッ化炭素（ＣＦ_４）、Ｃ_４Ｆ_６、ＣＨＦ_３、Ｃ_４Ｆ_８、ＣＨＦ_３、Ｃ_２Ｆ_６、Ｃ_５Ｆ_８、ＣＨ_２Ｆ_２、ＳｉＦ_４、ＳｉＣｌ_４、ＮＦ_３等のハロゲンを含むガスによりエッチングされるかもしれない。また、Ｎ_２、Ａｒ、Ｈｅ、ＣＯ、ＣＯ_２、Ｏ_２の内の１つ以上のキャリアガスがエッチングプロセスの間、エッチングリアクタ３０２に供給されるかもしれない。基板１１０に設けられた材料層がシリコンカーバイドオキサイド層（ＳｉＯＣ）である実施態様において、ＣＦ_４、Ｃ_４Ｆ_６、Ｏ_２の内の少なくても１つを含むガス混合物がその材料層をエッチングするために用いられるかもしれない。基板１１０に生成された材料層が酸化シリコン層（ＳｉＯ_２）である他の例示的な実施態様において、Ｃ_４Ｆ_８、Ｃ_２Ｆ_６、ＣＨＦ_３、ＣＦ_４、及びＣ_４Ｆ_６の内の少なくとも１つを含むガス混合物は材料層をエッチングするのに用いられるかもしれない。基板１１０上に生成された材料層がシリコンカーバイド（ＳｉＣ）及び／又はシリコンカーバイドナイトライド層（ＳｉＣＮ）であるような更に他の実施態様において、ＣＨ_２Ｆ_２、Ｎ_２及びＡｒの内の少なくとも１つを含むガス混合物が材料層をエッチングするために用いられるかもしれない。基板１１０上に生成される材料層が窒化シリコン（ＳｉＮ）である場合の更に別の実施態様において、ＣＨ_２Ｆ_２、ＣＨＦ_３、Ｎ_２及びＡｒの内の少なくとも１つを含むガス混合物がその材料層をエッチングするために用いられるかもしれない。カーボン、フッ化カーボンを含む材料及びハロゲンを含むガス等の反応ガスの流量は、約０ｓｃｃｍと約２００ｓｃｃｍとの間等の、約０ｓｃｃｍと約５００ｓｃｃｍとの間の流量に制御されるかもしれない。エッチングプロセスのためのプラズマパワーは約５００ワット及び約１５００ワット等の約２００ワットと約３０００ワットとの間に維持され、バイアスパワーは約０ワットと約３００ワットとの間に維持される。プロセスの圧力は約１０ミリトルと約１００ミリトルとの間に制御され、基板の温度は約０℃と約２００℃の間に維持されるかもしれない。

エッチングプロセスの間、エッチングされた材料は、もしあれば、マスク層の部分及びエッチングプロセスの副産物と同様に、エッチング化学液と混ざり合い、これによりポリマー残渣を形成する。このポリマー残渣及びエッチングの副生成物は基板１１０の基板の先端の面取り部分１３２及び背面１３６を含む基板上に堆積するかもしれない。更に、エッチングプロセスの間に用いられるフォトレジスト層の部分は、全てが消費され、若しくは、除去されることはないので、これによりエッチングプロセスの後に基板の上面サイド１７２の上にフォトレジスト層が残存する。この基板の上面１７２に残存する、このフォトレジスト層は、次のストリップ若しくはアッシングプロセスにより取り除かれなければ、基板の上面サイド１７２上に有機物若しくはポリマーの形でコンタミネーションとして残り、これにより基板１１０上に形成されるデバイスの性能に悪い影響をおよぼす。

ブロック５０６において、処理された（例えば、エッチングされた）基板はポリマー除去チャンバ１００に搬送され、ブロック５０４の間に生成されたポリマー残渣、フォトレジスト層、エッチングの副生成物を基板１１０から除去する。処理チャンバ１００のリモートプラズマソース１５４は、水素及び／又は窒素を含有するガスの反応ガスをプロセスチャンバに供給し、ポリマー残渣及びフォトレジスト層の除去を助け、基板１１０からの副生成物をエッチングする。乖離した水素、窒素若しくは水酸機種がプロセスチャンバ１００に供給されると、水素種（Ｈ・、Ｈ^＊、Ｈ^＋）、水酸ラジカル（‐ＯＨ）、窒素ラジカル、及び／又は、Ｎ‐Ｈラジカルは，ポリマーに対して非常に反応するラジカルであるので、乖離した水素、窒素、または、水酸基種がプロセスチャンバ１００に供給されると、反応性ガス種はポリマーと激しく反応し、揮発性成分を形成し、プロセスチャンバ１００から容易に、その揮発性成分を排気し、ガスとして外に出すことができる。このガス混合物は、Ｏ_２、Ｏ_３、水蒸気（Ｈ_２Ｏ）等の酸素含有ガス、Ｈ_２、水蒸気（Ｈ_２Ｏ）、ＮＨ_３等の水素含有ガス、Ｎ_２、Ｎ_２Ｏ、ＮＨ_３、ＮＯ_２等の窒素含有ガス、若しくは窒素ガス（Ｎ_２）アルゴン（Ａｒ）、ヘリウム（Ｈｅ）等の不活性ガスを含むかもしれない。

一実施態様において、プロセスチャンバ１００に供給される反応性ガスは、Ｈ_２、水蒸気（Ｈ_２Ｏ）、酸素（Ｏ_２）、窒素（Ｎ_２）及びＮＨ_３等の酸素を含むガスのうちの少なくとも１つを含むガス混合物に基づきリモートプラズマソースから生成される。基板上にエッチングされる材料層がシリコンオキシカーバイド層（ＳｉＯＣ）である実施態様において、リモートプラズマソースからプロセスチャンバに供給される反応性ガスは、Ｈ_２Ｏ若しくはＨ_２等の水素を含むガスを含む。基板上のエッチングされるべき材料層が酸化シリコン層（ＳｉＯ_２）である、他の実施態様において、リモートプラズマソースからプロセスチャンバに供給される反応性ガスは、ＮＨ_３若しくはＨ_２等の窒素及び／又は水素を含むガスを含む。上述したように、乖離した水素ラジカル、若しくは、水酸ラジカル（―ＯＨ）、窒素ラジカル、若しくは、Ｎ−Ｈラジカルは非常に反応性が高く、従って、リモートプラズマソース１５４、２０６を形成するための材料は、水素プラズマに耐性を示す材料であるように選択される。そのような材料の例は、ベアアルミニウム（Ａｌ）、イットリウム（Ｙ）を含む材料、パラジウム（Ｐｄ）を含む材料、ジルコニウム（Ｚｒ）を含む材料、ハフニウム（Ｈｆ）を含む材料、及び、ニオブ（Ｎｂ）を含む材料を含む。リモートプラズマソースを形成するための材料のより好適な例は、図１及び図２を参照して上述された。

上記したように、基板支持アセンブリ１２６は、水平方向に位置し、回転するかもしれないので、基板の上面サイド１７２上に存在するフォトレジスト材料はポリマーの残渣とともに除去される、例えば、フォトレジスト材料は、ポリマー除去プロセスの間に、基板からはがされる。

基板上のエッチングされる材料がシリコンオキシカーバイドフィルム（ＳｉＯＣ）である実施態様において、基板の先端の面取り部分及び背面のポリマーを取り除くために、リモートプラズマソースを介して供給されるガス混合物は、Ｈ_２及びＨ_２Ｏを含む。Ｈ_２ガスは、約１５００ｓｃｃｍと約２５００ｓｃｃｍとの間等の、約５００ｓｃｃｍ及び約５０００ｓｃｃｍとの間の流量により供給される。Ｈ_２Ｏは約１５ｓｃｃｍと約４０ｓｃｃｍとの間等の、約１０ｓｃｃｍと約２００ｓｃｃｍとの間の流量により供給される。リモートプラズマソースは、約４０００ワットと約１００００ワットとの間等の、約５００ワットと１５０００ワットとの間のプラズマパワーを供給するかもしれない。Ａｒ、Ｈｅ若しくはＮ_２等の希ガスがガス混合物に供給されプラズマの点火を助長する。処理のために制御される圧力は約２トルと約２．５トル等の約０．５トルと約４トルとの間である。更に、パージガスソース１０４から供給されるパージガスはＮ_２であり、約１５００ｓｃｃｍと約２５００ｓｃｃｍとの間等の、約５００ｓｃｃｍと約５０００ｓｃｃｍとの間の流量により供給される。

基板の先端の面取り部分及び背面のポリマーが除去された後、基板支持アセンブリ１２６はフォトレジスト層を除去するためにリモートプラズマソースから基板の上面サイド１７２へ活性種を受けるように低い位置まで下げられるかもしれない。フォトレジスト除去プロセスの間、リモートプラズマソースから供給されるガス混合物はＨ_２及びＨ_２Ｏ．Ｈを含む。Ｈ_２ガスは約１５００ｓｃｃｍと約２５００ｓｃｃｍとの間等の、約５００ｓｃｃｍと約５０００ｓｃｃｍとの間の流量により供給される。Ｈ_２Ｏは約１５ｓｃｃｍと約４０ｓｃｃｍとの間等の、約１０ｓｃｃｍと約２００ｓｃｃｍとの間の流量により供給される。リモートプラズマソースは約４０００ワットと約１００００ワットとの間等の、約５００ワットと約１５０００ワットとの間でプラズマパワーを供給するかもしれない。Ａｒ、Ｈｅ、若しくはＮ_２等の希ガスは、プラズマを点火するのに助長するために、ガス混合物に供給されるかもしれない。処理のために制御される圧力は約１．５トルと約３．０トル等の約０．５トルと約４トルとの間である。フォトレジスト除去プロセスの間、パージガスソース１０４からのパージガスは取り除かれるかもしれない。

基板上のエッチングされる材料が、酸化シリコン（ＳｉＯ_２）である実施態様において、リモートプラズマソースから先端の面取り部分及び背面のポリマーを除去するために供給されるガス混合物はＮ_２及びＨ_２を含む。Ｎ_２ガスは約７００ｓｃｃｍと約１４００ｓｃｃｍとの間等の、約２００ｓｃｃｍと約２０００ｓｃｃｍとの間の流量により供給される。Ｈ_２は約１５０ｓｃｃｍと約２５０ｓｃｃｍとの間等の、約５０ｓｃｃｍと約５００ｓｃｃｍとの間の流量で供給される。リモートプラズマソースは約４０００ワットと約１００００ワットとの間等の、約５００ワットと約１５０００ワットとの間のプラズマパワーを供給する。Ａｒ、Ｈｅ、若しくはＮ_２などの希ガスはプラズマの点火を助長するためにガス混合物に供給されるかもしれない。処理のために制御される圧力は約１トルと約２トル等、約０．５トルと約４トルとの間である。更に、パージガスソース１０４から供給されるパージガスはＮ_２であり、約０ｓｃｃｍと約２００ｓｃｃｍとの間等の、約０ｓｃｃｍと約２０００ｓｃｃｍとの間の流量で供給されるかもしれない。

基板の先端の面取り部分及び背面のポリマーが除去された後、基板支持アセンブリ１２６は、フォトレジスト層を除去するために、リモートプラズマソースから基板上面サイドへの活性種を受入れられるように下側の位置に下げられる。フォトレジスト除去プロセスの間、リモートプラズマソースから供給されるガス混合物は、Ｏ_２及びＮ_２を含む。Ｏ_２ガスは約２０００ｓｃｃｍ等の、約５００ｓｃｃｍと約８０００ｓｃｃｍとの間の流量により供給される。Ｎ_２は約５００等の、約０ｓｃｃｍと約４０００ｓｃｃｍとの間の流量により供給される。リモートプラスマソースは約４０００ワットや約１００００ワット等の約５００ワットと約１５０００ワットの間のプラスマパワーを供給する。Ａｒ、Ｈｅ、若しくはＮ_２等の希ガスはプラスマを点火するのを助長するためにガス混合物に供給される。処理のために制御される圧力は、約１．５トルと約３トル等の、約０．５トルと約４トルとの間である。フォトレジスト除去プロセスの間に、パージガスソース１０４からのパージガスは除去されるかもしれない。

選択的に、ループ５０７で示されるように、真空環境から取り除かれる前に、追加の処理のために、基板１１０は、システム４００の処理チャンバ１００、３０２、４２０、４３２のいずれか１つに戻されるかもしれない。

ブロック５０８において、基板１１０においてなされたプロセスを完成した後、基板１１０はシステム４００から取り除かれる。基板処理及びポリマー除去プロセスは必要に応じ、本システム内で繰り返し行われるかもしれない。

このように本発明は基板上に存在するかもしれないポリマー残渣及びフォトレジスト層を取り除くための方法及び装置を提供する。本方法及び装置は効果的に基板の背面及び基板の先端の面取り部分に固着したポリマー残渣を除去する。ポリマー残渣を効率的に除去することは基板上のコンタミネーションを取り除くだけでなく、引き続く処理の間に他のプロセスチャンバ内へのコンタミネーションの伝染を防ぐことになり、これにより製品の歩留まり、及び生産性プロセスループットを向上せしめることとなる。

本発明の実施態様に従って説明がされてきたが、本発明の他の又は及び更なる実施態様は本発明基本的な範囲を逸脱することなく創作することができ、その範囲は以下の特許請求の範囲に基づいて定められる。

Claims (15)

1. プロセス空間を区画するチャンバの壁及びチャンバの蓋を有するプロセスチャンバと、
   前記プロセスチャンバ内に設けられた基板支持アセンブリと、
   前記プロセスチャンバに形成された出力ポートを介して前記プロセスチャンバに結合されたリモートプラズマソースであって、前記出力ポートは前記基板支持アセンブリに設けられた基板の周辺領域の方向付けられた開口を有するリモートプラズマソースと、
   （Ａ）前記基板サポートアセンブリに対して、載置された基板が実質的に電気的にフロートとしている、前記支持アセンブリの基板支持表面を含みことと、
   （Ｂ）前記基板支持アセンブリに載置された基板の端部に接触するイオンの数を低減するために、前記出力ポートのところで磁界を発生するよう構成された磁界発生機を含むことと、
   （Ｃ）前記チャンバ内に載置されたプラズマ内のイオンをグランドするために、前記基板支持アセンブリとチャンバの蓋との間に保持された導電性のメッシュを含むことのうち、
   （Ａ）、（Ｂ）、若しくは、（Ｃ）のいずれか１つとを含む、
   基板からポリマーを除去するために用いられる装置。
2. 前記リモートプラズマソース内のプラズマに曝される表面は水素種による還元的劣化にに対し、耐性のある材料から作られている請求項１記載の装置。
3. 前記水素耐性材料は、ベアアルミニウム（Ａｌ）、イットリウム（Ｙ）含有材料、パラジウム（Ｐｄ）含有材料、ジルコニウム（Ｚｒ）含有材料、ハフニウム（Ｈｆ）含有材料及びニオブ（Ｎｂ）含有材料からなる群から選択される請求項２記載の装置。
4. 前記基板支持アセンブリの周辺領域に形成された段差であって、基板が当該段差から延び出るような大きさになっている段差を更に含む請求項２記載の装置。
5. 前記出力ポートは前記壁内に位置し、前記リモートプラズマソースからのガスを実質的に水平方向に方向づけ、前記基板支持アセンブリの高さは前記出力ポートに対して調整可能であり、前記基板支持アセンブリは前記プロセス空間内を回転する請求項４記載の装置。
6. 前記リモートプラズマソースから供給されるガスは水素含有ガスであり、前記水素含有ガスはＨ_２、水蒸気（Ｈ_２Ｏ）、若しくは、ＮＨ_３の内の少なくとも１つを含む請求項５記載の装置。
7. 前記リモートプラズマソースは、選択された水素耐性材料により作られているか又はコーティングされているトロイダル形状のプロセスチャンバを含み、前記水素耐性材料は、ベアアルミニウムＡｌ、イットリウム（Ｙ）含有材料、パラジウム（Ｐｄ）含有材料、ジルコニウム（Ｚｒ）含有材料、ハフニウム（Ｈｆ）含有材料、及びニオブ（Ｎｂ）含有材料を含む群から選択される請求項１記載の装置。
8. 前記トロイダル形状のチャンバは水素耐性材料によりコーティングされているプラスティックから作られている請求項７記載の装置。
9. ロボットを有する真空搬送チャンバと、
   前記搬送チャンバに結合され、基板上に形成された誘電物質をエッチングするよう構成されたエッチングリアクタであって、前記誘電物質はシリコンオキサイド及びシリコンオキシカーバイドの内の少なくとも１つから選択されている、エッチングリアクタと、
   前記搬送チャンバに結合されたポリマー除去チャンバとを含み、
   前記ロボットは前記ポリマー除去チャンバと前記エッチングリアクタとの間で基板を搬送し、前記ポリマー除去チャンバは前記ポリマー除去チャンバの内部に反応性ガス種を供給するリモートプラズマソースを有し、前記リモートプラズマソース内でプラズマに曝される表面は水素種による還元劣化に耐性のある材料から作られており、
   更に、前記ポリマー除去チャンバは、
   （Ａ）基板支持アセンブリに対してその上に置かれた基板を電気的に浮かせる前記ポリマー除去チャンバ内に設けられた前記基板支持アセンブリの基板支持表面を含むことと、
   （Ｂ）前記基板支持アセンブリ上に置かれた前記基板の端部に接触するイオンの数を低減する出力ポートのところに磁界を供給するよう構成された磁界発生手段を含ことと、
   （Ｃ）前記チャンバ内に設けられたプラズマ内のイオンを接地するための、前記基板支持アセンブリとチャンバの蓋との間に支持される導電性のメッシュを含むことのうち、
   （Ａ）、（Ｂ）、若しくは（Ｃ）の少なくとも１つを含む、
   基板処理システム。
10. エッチングリアクタ内において基板上に置かれた材料層をエッチングし、
    ポリマー除去チャンバに前記エッチングされた基板を搬送し、
    前記ポリマー除去チャンバ内に置かれた前記基板の上面サイドに中央領域を介して希ガスを供給し、
    前記基板の周辺領域にノズルを介して前記ポリマー除去チャンバに結合された前記リモートプラズマソースからのガスを含む水素を供給し、前記リモートプラズマソース内のプラズマに曝される表面は水素種により還元劣化に耐性のある材料から作られている、
    基板からポリマーを除去するための方法。
11. 前記材料層をエッチングすることは更に、
    （Ａ）フッ化炭素ガスによる前記材料層をエッチングし、前記材料層はシリコンオキシカーバイド層であり、水素含有ガスはＨ_２Ｏであること、若しくは、
    （Ｂ）ハロゲン含有ガスにより前記材料層をエッチングし、前記材料層はシリコンオキサイド層であり、前記水素含有ガスはＮＦ_３であること
    のうち、少なくとも１つを含む請求項１０記載の方法。
12. 前記基板の前記上面サイドからフォトレジスト層を除去することを更に含む請求項１０記載の方法。
13. 基板支持アセンブリに対して、前記ポリマー除去チャンバ内に設けられた基板支持アセンブリの基板支持表面上に置かれた前記基板を電気的にフローティングさせることを更に含む請求項１０記載の方法。
14. 前記ポリマー除去チャンバ内に設けられた基板支持アセンブリの基板保持表面上に置かれた基板の端部に接触するイオンの数を低減させる磁界をノズルのところで発生させることを更に含む請求項１０記載の方法。
15. チャンバの蓋と前記ポリマー除去チャンバの基板支持アセンブリとの間に設けられたプラズマ内のイオンを導電性のメッシュにより接地し、前記導電性のメッシュは前記基板支持アセンブリとチャンバの蓋との間に支持されていることを更に含む請求項１０記載の方法。

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