RU2279732C2 - Усовершенствование процесса удаления резиста в установке для травления диэлектрика с использованием пучка плазмы - Google Patents

Усовершенствование процесса удаления резиста в установке для травления диэлектрика с использованием пучка плазмы Download PDF

Info

Publication number
RU2279732C2
RU2279732C2 RU2002126255/28A RU2002126255A RU2279732C2 RU 2279732 C2 RU2279732 C2 RU 2279732C2 RU 2002126255/28 A RU2002126255/28 A RU 2002126255/28A RU 2002126255 A RU2002126255 A RU 2002126255A RU 2279732 C2 RU2279732 C2 RU 2279732C2
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
plasma
etching
source
chamber
etching chamber
Prior art date
Application number
RU2002126255/28A
Other languages
English (en)
Other versions
RU2002126255A (ru
Inventor
Джеффри МАРКС (US)
Джеффри МАРКС
Original Assignee
Лам Рисёрч Корпорейшн
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Лам Рисёрч Корпорейшн filed Critical Лам Рисёрч Корпорейшн
Publication of RU2002126255A publication Critical patent/RU2002126255A/ru
Application granted granted Critical
Publication of RU2279732C2 publication Critical patent/RU2279732C2/ru

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/02—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
    • H01L21/04—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof the devices having potential barriers, e.g. a PN junction, depletion layer or carrier concentration layer
    • H01L21/18—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof the devices having potential barriers, e.g. a PN junction, depletion layer or carrier concentration layer the devices having semiconductor bodies comprising elements of Group IV of the Periodic Table or AIIIBV compounds with or without impurities, e.g. doping materials
    • H01L21/30—Treatment of semiconductor bodies using processes or apparatus not provided for in groups H01L21/20 - H01L21/26
    • H01L21/302—Treatment of semiconductor bodies using processes or apparatus not provided for in groups H01L21/20 - H01L21/26 to change their surface-physical characteristics or shape, e.g. etching, polishing, cutting
    • H01L21/306—Chemical or electrical treatment, e.g. electrolytic etching
    • H01L21/3065—Plasma etching; Reactive-ion etching
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
    • H01J37/00—Discharge tubes with provision for introducing objects or material to be exposed to the discharge, e.g. for the purpose of examination or processing thereof
    • H01J37/32—Gas-filled discharge tubes
    • H01J37/32009—Arrangements for generation of plasma specially adapted for examination or treatment of objects, e.g. plasma sources
    • H01J37/32082—Radio frequency generated discharge
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
    • H01J37/00—Discharge tubes with provision for introducing objects or material to be exposed to the discharge, e.g. for the purpose of examination or processing thereof
    • H01J37/32—Gas-filled discharge tubes
    • H01J37/32009—Arrangements for generation of plasma specially adapted for examination or treatment of objects, e.g. plasma sources
    • H01J37/32357—Generation remote from the workpiece, e.g. down-stream
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/02—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
    • H01L21/04—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof the devices having potential barriers, e.g. a PN junction, depletion layer or carrier concentration layer
    • H01L21/18—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof the devices having potential barriers, e.g. a PN junction, depletion layer or carrier concentration layer the devices having semiconductor bodies comprising elements of Group IV of the Periodic Table or AIIIBV compounds with or without impurities, e.g. doping materials
    • H01L21/30—Treatment of semiconductor bodies using processes or apparatus not provided for in groups H01L21/20 - H01L21/26
    • H01L21/31—Treatment of semiconductor bodies using processes or apparatus not provided for in groups H01L21/20 - H01L21/26 to form insulating layers thereon, e.g. for masking or by using photolithographic techniques; After treatment of these layers; Selection of materials for these layers
    • H01L21/3105—After-treatment
    • H01L21/311—Etching the insulating layers by chemical or physical means
    • H01L21/31127—Etching organic layers
    • H01L21/31133—Etching organic layers by chemical means
    • H01L21/31138—Etching organic layers by chemical means by dry-etching
    • G—PHYSICS
    • G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03F—PHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
    • G03F7/00—Photomechanical, e.g. photolithographic, production of textured or patterned surfaces, e.g. printing surfaces; Materials therefor, e.g. comprising photoresists; Apparatus specially adapted therefor
    • G03F7/26—Processing photosensitive materials; Apparatus therefor
    • G03F7/42—Stripping or agents therefor
    • G03F7/427—Stripping or agents therefor using plasma means only
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
    • H01J2237/00—Discharge tubes exposing object to beam, e.g. for analysis treatment, etching, imaging
    • H01J2237/32—Processing objects by plasma generation
    • H01J2237/33—Processing objects by plasma generation characterised by the type of processing
    • H01J2237/334—Etching
    • H01J2237/3342—Resist stripping

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Plasma & Fusion (AREA)
  • Analytical Chemistry (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Drying Of Semiconductors (AREA)
  • ing And Chemical Polishing (AREA)
  • Cleaning Or Drying Semiconductors (AREA)
  • Application Of Or Painting With Fluid Materials (AREA)

Abstract

Изобретение относится к области изготовления полупроводниковых приборов. Объектами изобретения являются способ и устройство для травления диэлектрика, удаления маски для травления и очистки камеры травления. В камере травления 40 размещают полупроводниковую пластину 56. Выполненный на полупроводниковой пластине диэлектрик 58 подвергают травлению, используя локальную плазму, полученную с помощью специального приспособления для получения локальной плазмы в камере травления. Маску для травления 60 удаляют с помощью плазмы от автономного источника 54, генерируемой в устройстве для получения плазмы от автономного источника, соединенном с камерой травления. Камеру травления после удаления полупроводниковой пластины подвергают очистке, используя при этом или локальную плазму, или плазму от автономного источника. Для достижения более высокой степени очистки может быть использован нагреватель, обеспечивающий нагрев стенки камеры. 2 н. и 12 з.п. ф-лы, 4 ил.

Description

ПРЕДПОСЫЛКИ К СОЗДАНИЮ ИЗОБРЕТЕНИЯ
Настоящее изобретение относится к области изготовления полупроводниковых приборов. В частности, настоящее изобретение относится к усовершенствованию методики травления диэлектрика и удаления резиста.
При изготовлении некоторых типов полупроводниковых приборов травление слоев диэлектрика может быть осуществлено с использованием системы плазменного травления. Такие системы плазменного травления могут представлять собой системы с плазмой высокой плотности типа систем с индуктивным разрядом или с электронным циклотронным резонансом или системы с плазмой средней плотности типа системы с емкостным разрядом. В установках для травления в плазме высокой плотности диссоциация газов осуществляется настолько эффективно, что при подаче в камеру кислорода стенки камеры очищаются. Эта очистка может быть обусловлена теплотой, выделяемой плазмой, ультрафиолетовым излучением плазмы и часто - диссоциацией, вызываемой плазмой.
Системы травления в плазме средней плотности типа систем плазменного травления с емкостным разрядом могут быть использованы для травления в кислороде. Действие таких систем плазменного травления в большинстве случаев основано на химии формирования полимеров. В таких системах травления в плазме средней плотности, как правило, на стенке камеры формируются полимерные отложения. При использовании таких систем обычно допускается образование полимерных отложений на стенках камеры и затем осуществляется влажная очистка с целью удаления этих полимерных отложений. Необходимость влажной очистки в системах с плазмой средней плотности, как правило, обусловливается недостаточной эффективностью диссоциации и недостаточно высокой энергией плазмы, контактирующей со стенками, для обеспечения удовлетворительной очистки от полимеров. При частичной очистке стенок камеры и неполном удалении полимеров эффективность осаждения новых полимеров на стенках камеры в некоторых случаях становится низкой, что может приводить к образованию частиц, потенциально являющихся дополнительным источником загрязнения.
В системах плазменного травления с использованием удержания плазмы типа устройства, предложенного в патенте США №5,534,751 Ленцем и др. под названием "Устройство для плазменного травления с удержанием плазмы", выданном 9-го июля 1996 г., в целом область формирования плазмы ограничивается специальным ограничительным кольцом, которое удерживает плазму в некоторой области на расстоянии от стенки камеры. Хранение плазмы в некоторой области в целом позволяет получать достаточно плотную и достаточно горячую плазму в окрестности ограничительного кольца, способную обеспечить очистку этого ограничительного кольца.
Известны случаи создания устройств для химического осаждения из паровой фазы (ПФХО) с автономными источниками плазмы, которые, как правило, используются для очистки камеры ПФХО. Обычно действие этих плазменных устройств основано на химии фтора. Такие ПФХО-устройства используются для осаждения из паровой фазы.
Есть сведения о применении автономного источника плазмы в камере для удаления (например, остатков резиста), в которой плазма, полученная от автономного источника, обычно используется при удалении маски для травления.
На основании сказанного выше можно сделать вывод о желательности создания в системах с плазмой средней плотности, в которых используемая плазма имеет плотность, недостаточно высокую для обеспечения очистки стенки камеры, средства для получения плазмы, обеспечивающей достаточно полную очистку стенок камеры.
КРАТКОЕ ИЗЛОЖЕНИЕ СУЩНОСТИ ИЗОБРЕТЕНИЯ
Изобретение касается в одном из примеров своего осуществления системы травления диэлектрика в плазме средней плотности с дополнительным автономным источником плазмы, обеспечивающим очистку этой системы плазменного травления и возможность удаления остатков резиста внутри системы травления.
Во втором примере своего осуществления изобретение касается системы травления в плазме средней плотности с дополнительным автономным источником плазмы и нагревателем для нагрева стенок камеры, обеспечивающего возможность очистки стенки камеры.
В третьем примере осуществления изобретения рассматривается система травления в удерживаемой плазме средней плотности с дополнительным автономным источником плазмы, обеспечивающим увеличение скорости удаления резиста.
Ниже приводится более подробное описание этих и других особенностей настоящего изобретения, сопровождаемое ссылками на нижеследующие фигуры.
КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ
Представленные на прилагаемых чертежах фигуры, иллюстрирующие настоящее изобретение, носят чисто показательный, а не ограничительный характер, причем одинаковые элементы на этих фигурах обозначены одними и теми же позициями.
Фиг.1 - схематическое изображение камеры травления.
Фиг.2 - схема последовательности операций в процессе травления с использованием камеры травления, представленной на фиг.1.
Фиг.3 - схематическое изображение другого варианта камеры травления.
Фиг.4 - схема последовательности операций в процессе травления с использованием камеры травления, представленной на фиг.3.
ПОДРОБНОЕ ОПИСАНИЕ ПРЕДПОЧТИТЕЛЬНЫХ ПРИМЕРОВ ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ
Далее приводится подробное описание настоящего изобретения со ссылками на несколько предпочтительных примеров осуществления, иллюстрируемых прилагаемыми чертежами. В следующем ниже описании многочисленные конкретные детали настоящего изобретения изложены в форме, обеспечивающей его полное понимание. Специалисту в данной области техники, однако, очевидно, что настоящее изобретение может быть осуществлено без некоторых или без всех этих конкретных деталей. В других случаях подробное описание известных технологических операций и/или структур опущено с целью предотвращения возникновения затруднений в понимании предмета настоящего изобретения.
Для облегчения подробного обсуждения на фиг.1 представлено схематическое изображение камеры травления 10, соответствующей предпочтительному примеру осуществления изобретения. Камера травления 10 имеет в своем составе заземленную стенку камеры 12, электростатический держатель 14, соединенный с источником высокочастотной энергии 16, систему распределения газообразного травителя 18 в верхней части камеры травления 10, соединенную с источником газообразного травителя 20, нагреватели 22, установленные с примыканием к стенке камеры 12 с ее внешней стороны, и автономный источник плазмы 24, соединенный с источником газообразного реактива для удаления остатков резиста 25. Стенка камеры 12 может быть выполнена из анодированного алюминия или проводящей керамики.
На фиг.2 представлена схема последовательности операций, осуществляемых в камере травления, используемой в предпочтительном примере осуществления изобретения. Полупроводниковую пластину 26 крепят на электростатическом держателе 14, установленном в камере травления 10 в нижней ее части (операция 201). На своей поверхности полупроводниковая пластина 26 имеет слой диэлектрика 28 типа оксидного слоя, например слой диоксида кремния, или нитридного слоя, причем часть слоя диэлектрика 28 покрыта резистной маской 30, а другая часть слоя диэлектрика 28 не покрыта этой резистной маской 30.
Затем в камере травления 10 стравливают часть слоя диэлектрика 28, который не покрыт резистной маской 30 (операция 202). Стравливание выполняют, обеспечивая приток газообразного травителя в камеру травления 10. При этом давление в камере травления доводят до значения 20÷200 мТорр. В предпочтительном примере осуществления изобретения газообразный травитель включает в свой состав газообразный фторуглерод с общей молекулярной формулой CyFx и кислород. Количество используемого газообразного травителя известно из прототипа. Газообразный травитель поставляется источником газообразного травителя 20 через специальную систему распределения 18 в верхней части камеры травления 10. Источник высокочастотной энергии 16 подает на электростатический держатель 14 высокочастотный сигнал, вызывающий высокочастотные колебания между электростатическим держателем 14 и заземленной стенкой камеры 12, возбуждающие газообразный травитель, причем электростатический держатель 14 выступает в качестве катода, а стенка камеры 12 - в качестве анода. Возбужденный газообразный травитель диссоциирует на ионы, которые в результате возбуждения под действием высокочастотных колебаний образуют в камере травления плазму, окружающую полупроводниковую пластину 26. Так как полупроводниковая пластина находится в окружении плазмы, то при этом происходит стравливание части слоя диэлектрика 28, которая не покрыта резистной маской 30. Стенка камеры 12, электростатический держатель 14, источник энергии 16, система распределения газообразного травителя 18 и источник газообразного травителя 20 формируют, а также поддерживают плазму вокруг полупроводниковой пластины и поэтому поставляют локальную плазму. В результате процесса травления на стенке камеры 12 формируется полимерное отложение 32, образуемое из материала резистной маски 30 и газообразного фторуглерода, используемого в качестве травителя. По достижении достаточной глубины травления слоя диэлектрика 28 операция травления (операция 202) заканчивается в результате прекращения генерации локальной плазмы.
Автономный источник плазмы 24 показан соединенным со стенкой камеры 12. Причем этот автономный источник плазмы 24 может быть размещен в другом месте в окрестности камеры травления камеры 10. Вход между автономным источником плазмы 24 и внутренней частью камеры 10 должен быть достаточно большим, чтобы обеспечивать возможность прохождения достаточного количества кислородных радикалов, образовавшихся в автономном источнике плазмы 24, от этого автономного источника плазмы 24 внутрь камеры 10 без потерь. Действие автономного источника плазмы 24 может быть основано на использовании как микроволнового, так и индуктивного разряда или какого-нибудь другого автономного источника высокоплотной плазмы, обеспечивающего диссоциацию газообразных реактивов. Примером такого автономного источника является ASTRON фирмы ASTeX из г.Вобурн штата Массачусетс, США. Кислород поставляется в автономный источник плазмы 24 от источника газообразного реактива для удаления остатков резиста 25. В автономном источнике плазмы 24 происходит диссоциация кислорода и появление кислородных радикалов, направляемых в камеру травления 10. При этом давление в камере доводят до значения 100÷1000 мТорр. В результате реакции, в которую кислородные радикалы вступают с резистной маской 30, происходит удаление этой резистной маски 30 (операция 204). В этом предпочтительном примере осуществления на стадии удаления остатков резиста подача газообразного травителя от источника газообразного травителя 20 и мощности от источника высокочастотной энергии 16 прекращается, так что удаление резистной маски 30 обеспечивается исключительно кислородными радикалами. В другом примере осуществления для удаления резистной маски локальная плазма может использоваться в комбинации с плазмой от автономного источника. В еще одном примере осуществления в качестве газообразного реактива для удаления остатков резиста может быть использована смесь водорода и азота или эта смесь в комбинации с кислородом.
Для прерывания операции удаления остатков резиста подачу реактивов от автономного источника плазмы 24 останавливают. Полупроводниковую пластину 26 удаляют из камеры травления 10 (операция 206). Для очистки стенки камеры 12 от полимерного отложения 32 ее подвергают нагреву с помощью специального нагревателя 22. В предпочтительном примере осуществления стенку камеры нагревают до температуры 80÷300°С. В более предпочтительном примере осуществления изобретения стенку камеры нагревают до температуры 120÷200°С, а в самом предпочтительном примере осуществления изобретения - до температуры 150°С. Кислород поставляется в автономный источник плазмы 24 от источника газообразного реактива для удаления остатков резиста 25. В автономном источнике плазмы 24 происходит диссоциация кислорода и появление кислородных радикалов, направляемых в камеру травления 10. При этом давление в камере доводят до значения 100÷1000 мТорр. В результате реакции, в которую кислородные радикалы вступают с нагретой стенкой камеры 12, происходит очистка этой стенки от полимерного отложения 32 (операция 208). В другом предпочтительном примере для получения плазмы от автономного источника может быть использована смесь водорода и азота или эта смесь в комбинации с кислородом. При достижении достаточного уровня очистки стенки камеры 12 подача плазмы от автономного источника 24 прекращается и камера травления 10 может быть использована для обработки следующей полупроводниковой пластины.
На фиг.3 представлено схематическое изображение камеры травления 40, соответствующей другому предпочтительному примеру осуществления изобретения, в котором используется удерживаемая плазма. Камера травления 40 имеет в своем составе стенку камеры 42, электростатический держатель 44, соединенный с источником высокочастотной (ВЧ) энергии 46, заземленный анод 48, источник газообразного травителя 50, ограничительные кольца 52 и автономный источник плазмы 54, соединенный с источником газообразного реактива для удаления остатков резиста 55. Установленный в нижней части камеры травления 40 электростатический держатель 44, который выступает в качестве катода, и анод 48 в верхней части камеры травления 40 размещены на близком расстоянии друг от друга, чтобы ограничить размеры области формирования плазмы. Для еще большего ограничения размеров области формирования плазмы со своей боковой поверхности эта область окружена ограничительными кольцами 52, удерживающими плазму в окрестности центра камеры травления 40 и на расстоянии от стенки камеры 42. Ограничительные кольца 52 могут быть выполнены из кварца в виде кольцеобразных пластин, установленных отдельно друг от друга с образованием узких зазоров. В этом примере показаны три ограничительных кольца 52, однако в других примерах осуществления может быть использовано одно или большее количество таких ограничительных колец. Узкие зазоры между ограничительными кольцами 52 позволяют предотвратить распространение плазмы до стенки камеры 42, так как их величина настолько мала, что почти вся плазма, проникающая через эти зазоры, гасится в результате соударений с ограничительными кольцами 52 прежде, чем достигает стенки камеры 42.
На фиг.4 представлена схема последовательности операций, выполняемых в камере травления, используемой в предпочтительном примере осуществления изобретения. Полупроводниковую пластину 56 крепят на электростатическом держателе 44, установленном в камере травления 40 в нижней ее части (операция 401). На своей поверхности полупроводниковая пластина 56 имеет слой диэлектрика 58 типа оксидного слоя, например слой диоксида кремния, или нитридного слоя, причем часть слоя диэлектрика 58 покрыта резистной маской 60, а другая часть слоя диэлектрика 58 не покрыта этой резистной маской 60.
Затем в камере травления 40 стравливают часть слоя диэлектрика 58, который не покрыт резистной маской 60 (операция 402). Стравливание выполняют, обеспечивая приток газообразного травителя в камеру травления 40. При этом давление в камере травления доводят до значения 20÷200 мТорр. В предпочтительном примере осуществления изобретения газообразный травитель включает в свой состав газообразный фторуглерод с общей молекулярной формулой CyFx и кислород. Количество используемого газообразного травителя известно из прототипа. Газообразный травитель поставляется источником газообразного травителя 50, соединенным с камерой травления 40. Источник высокочастотной энергии 46 подает на электростатический держатель 44 высокочастотный сигнал, вызывающий высокочастотные колебания между электростатическим держателем 44 и заземленным анодом 48, которые возбуждают газообразный травитель. Возбужденный газообразный травитель диссоциирует на ионы, которые в результате возбуждения под действием высокочастотных колебаний образуют в камере травления плазму, окружающую полупроводниковую пластину 56. Так как полупроводниковая пластина находится в окружении плазмы, то при этом происходит стравливание части слоя диэлектрика 58, которая не покрыта резистной маской 60. Электростатический держатель 44, источник энергии 46, анод 48 и источник газообразного травителя 50 формируют, а также поддерживают плазму вокруг полупроводниковой пластины и поэтому поставляют локальную плазму. В результате процесса травления на ограничительных кольцах 52 формируется полимерное отложение 62, образуемое из материала резистной маски 60 и газообразного фторуглерода, используемого в качестве травителя. По достижении достаточной глубины травления слоя диэлектрика 58 операция травления (операция 402) заканчивается в результате прекращения генерации локальной плазмы.
Автономный источник плазмы 54 показан соединенным со стенкой камеры 42 через анод 48. Вход между автономным источником плазмы 54 и внутренней частью камеры 40 должен быть достаточно большим, чтобы обеспечивать возможность прохождения достаточного количества кислородных радикалов, образовавшихся в автономном источнике плазмы 54, от этого автономного источника плазмы 54 внутрь камеры 40 без потерь. Действие автономного источника плазмы 54 может быть основано на использовании как микроволнового, так и индуктивного разряда или какого-нибудь другого автономного источника высокоплотной плазмы, обеспечивающего диссоциацию газообразных реактивов. Примером такого автономного источника является ASTRON фирмы ASTeX из г.Вобурн штата Массачусетс. Кислород поставляется в автономный источник плазмы 54 от источника газообразного реактива для удаления остатков резиста 55. В автономном источнике плазмы 54 происходит диссоциация кислорода и появление кислородных радикалов, направляемых в камеру травления 40. При этом давление в камере доводят до значения 100÷1000 мТорр. В результате реакции, в которую кислородные радикалы вступают с резистной маской 60, происходит удаление этой резистной маски 60 (операция 404). В этом предпочтительном примере осуществления на стадии удаления остатков резиста подача газообразного травителя от источника газообразного травителя 50 и мощности от источника высокочастотной энергии 46 продолжается, так что удаление резистной маски 60 обеспечивается кислородными радикалами от автономного источника плазмы 54 и локальной плазмой. В другом предпочтительном примере для получения плазмы от автономного источника может быть использована смесь водорода и азота или эта смесь в комбинации с кислородом. Для прерывания операции удаления остатков резиста подачу реактивов от автономного источника плазмы 54 и генерацию локальной плазмы останавливают.
Полупроводниковую пластину 56 удаляют из камеры травления 40 (операция 406). Для очистки ограничительных колец 52 от полимерного отложения 62 обеспечивают приток газообразного травителя, представляющего собой кислород или азот/водород, в камеру травления 40. При этом давление в камере травления доводят до значения 100÷1000 мТорр. Количество используемого газообразного травителя известно из прототипа. Источник высокочастотной энергии 46 подает на электростатический держатель 44 высокочастотный сигнал, вызывающий высокочастотные колебания между электростатическим держателем 44 и заземленным анодом 48, которые возбуждают газообразный травитель. Возбужденный газообразный травитель диссоциирует на ионы, которые в результате возбуждения под действием высокочастотных колебаний образуют в камере травления плазму, окружающую полупроводниковая пластину 56. Так как локальная плазма удерживается в области малых размеров, ограниченной электростатическим держателем 44, анодом 48 и ограничительными кольцами 52, то плотность и энергия этой локальной плазмы достигают значений, обеспечивающих возможность очистки ограничительных колец 52 от полимерного осаждения 62. При достижении достаточного уровня очистки ограничительных колец 52 генерация локальной плазмы прекращается и камера травления 40 может быть использована для обработки следующей полупроводниковой пластины.
В другом примере осуществления оба вида плазмы - и локальная, и плазма от автономного источника используются для очистки как камеры травления без удерживаемой плазмы, так и камеры травления с удерживаемой плазмой.
Выше настоящее изобретение было описано на нескольких предпочтительных примерах его осуществления, допускающих изменения, перестановки и эквиваленты, которые не выходят за пределы объема изобретения. Следует также отметить, что имеются многочисленные альтернативные пути осуществления способов и устройств, являющихся объектами настоящего изобретения. Поэтому следующую ниже прилагаемую формулу изобретения следует интерпретировать с включением всех таких изменений, перестановок и эквивалентов как не выходящих за пределы законной сущности и объема настоящего изобретения.

Claims (14)

1. Устройство для травления слоя диэлектрика, расположенного на подложке, содержащее камеру травления диэлектрика, имеющую стенку камеры, автономный источник плазмы, соединенный с камерой травления диэлектрика для поставки частиц реактива внутрь камеры травления диэлектрика, источник газообразного травителя для поставки газообразного травителя в границах стенки камеры, приспособление для получения локальной плазмы, обеспечивающее превращение газообразного травителя в локальную плазму, и множество ограничительных колец, установленных с зазорами друг относительно друга в границах стенки камеры вокруг области формирования плазмы.
2. Устройство по п.1, отличающееся тем, что газообразный травитель включает в свой состав фторуглерод.
3. Устройство по п.2, отличающееся тем, что газообразный травитель включает в свой состав также кислород.
4. Устройство по любому из пп.1-3, отличающееся тем, что автономный источник плазмы содержит источник газа для получения плазмы от автономного источника и приспособление для активации плазмы от автономного источника, которое возбуждает газ, поступающий от источника газа для получения плазмы от автономного источника, и превращает его в плазму.
5. Устройство по п.4, отличающееся тем, что в состав газа, поступающего от источника газа для получения плазмы от автономного источника, входят кислород, азот и водород.
6. Устройство по п.1, отличающееся тем, что содержит также нагреватель для нагрева стенки камеры до температуры выше 80°С.
7. Способ травления по меньшей мере части расположенного на подложке слоя диэлектрика, имеющего участки, покрытые маской для травления, и участки, не покрытые маской для травления, отличающийся тем, что содержит операции размещения подложки в камере травления; обеспечения притока газообразного травителя в камеру травления; возбуждения локальной плазмы из газообразного травителя в камере травления; стравливания участков слоя диэлектрика, не покрытых маской для травления; генерации плазмы в автономном источнике плазмы; подачи плазмы от автономного источника в камеру травления; удаления маски для травления с подложки, находящейся в камере травления; и удаления подложки из камеры травления.
8. Способ по п.7, отличающийся тем, что содержит также операцию очистки камеры травления плазмой, проводимую после операции удаления подложки из камеры травления.
9. Способ по п.7, отличающийся тем, что газообразный травитель содержит также кислород.
10. Способ по п.7, отличающийся тем, что содержит также операцию прерывания подачи газообразного травителя в камеру травления, проводимую перед операцией подачи плазмы от автономного источника в камеру травления.
11. Способ по любому из пп.7-10, отличающийся тем, что в качестве плазмообразующего газа в автономном источнике плазмы используют кислород, азот и водород.
12. Способ по п.8, отличающийся тем, что операция очистки камеры травления плазмой содержит операцию нагрева стенки камеры травления до температуры выше 80°С.
13. Способ по п.12, отличающийся тем, что операция очистки камеры травления плазмой содержит также операции генерации плазмы в автономном источнике плазмы; подачи плазмы от автономного источника в камеру травления и использования плазмы от автономного источника для удаления отложений с нагретой стенки камеры.
14. Способ по п.7, отличающийся тем, что содержит также операцию удержания плазмы в пределах ограничительных колец, а также тем, что операция очистки камеры травления плазмой содержит операции подачи газообразного травителя в камеру травления возбуждения локальной плазмы из газообразного травителя в камере травления и использования локальной плазмы из газообразного травителя для удаления отложений с ограничительных колец.
RU2002126255/28A 2000-03-30 2001-03-16 Усовершенствование процесса удаления резиста в установке для травления диэлектрика с использованием пучка плазмы RU2279732C2 (ru)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US09/539,294 2000-03-30
US09/539,294 US6362110B1 (en) 2000-03-30 2000-03-30 Enhanced resist strip in a dielectric etcher using downstream plasma

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2002126255A RU2002126255A (ru) 2004-03-27
RU2279732C2 true RU2279732C2 (ru) 2006-07-10

Family

ID=24150619

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2002126255/28A RU2279732C2 (ru) 2000-03-30 2001-03-16 Усовершенствование процесса удаления резиста в установке для травления диэлектрика с использованием пучка плазмы

Country Status (11)

Country Link
US (2) US6362110B1 (ru)
EP (1) EP1269514B1 (ru)
JP (1) JP4860087B2 (ru)
KR (1) KR100787019B1 (ru)
CN (1) CN1282986C (ru)
AT (1) ATE362647T1 (ru)
AU (1) AU2001252928A1 (ru)
DE (1) DE60128460T2 (ru)
RU (1) RU2279732C2 (ru)
TW (1) TW516069B (ru)
WO (1) WO2001075932A2 (ru)

Families Citing this family (38)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6902629B2 (en) * 2002-04-12 2005-06-07 Applied Materials, Inc. Method for cleaning a process chamber
US7588036B2 (en) * 2002-07-01 2009-09-15 Applied Materials, Inc. Chamber clean method using remote and in situ plasma cleaning systems
US20070051471A1 (en) * 2002-10-04 2007-03-08 Applied Materials, Inc. Methods and apparatus for stripping
US7097716B2 (en) * 2002-10-17 2006-08-29 Applied Materials, Inc. Method for performing fluorocarbon chamber cleaning to eliminate fluorine memory effect
KR100542740B1 (ko) * 2002-11-11 2006-01-11 삼성전자주식회사 가스 플라즈마 생성 방법 및 장치, 플라즈마 생성용 가스조성물 및 이를 이용한 반도체 장치의 제조 방법
US6923189B2 (en) * 2003-01-16 2005-08-02 Applied Materials, Inc. Cleaning of CVD chambers using remote source with cxfyoz based chemistry
US7140374B2 (en) * 2003-03-14 2006-11-28 Lam Research Corporation System, method and apparatus for self-cleaning dry etch
US7037376B2 (en) 2003-04-11 2006-05-02 Applied Materials Inc. Backflush chamber clean
US7144521B2 (en) * 2003-08-22 2006-12-05 Lam Research Corporation High aspect ratio etch using modulation of RF powers of various frequencies
US7053994B2 (en) * 2003-10-28 2006-05-30 Lam Research Corporation Method and apparatus for etch endpoint detection
US7211518B2 (en) * 2004-04-19 2007-05-01 Lam Research Corporation Waferless automatic cleaning after barrier removal
US20050279453A1 (en) * 2004-06-17 2005-12-22 Uvtech Systems, Inc. System and methods for surface cleaning
US20050284573A1 (en) * 2004-06-24 2005-12-29 Egley Fred D Bare aluminum baffles for resist stripping chambers
US20060051965A1 (en) * 2004-09-07 2006-03-09 Lam Research Corporation Methods of etching photoresist on substrates
US7430986B2 (en) 2005-03-18 2008-10-07 Lam Research Corporation Plasma confinement ring assemblies having reduced polymer deposition characteristics
US20060228889A1 (en) * 2005-03-31 2006-10-12 Edelberg Erik A Methods of removing resist from substrates in resist stripping chambers
US20060266288A1 (en) * 2005-05-27 2006-11-30 Applied Materials, Inc. High plasma utilization for remote plasma clean
US7479457B2 (en) * 2005-09-08 2009-01-20 Lam Research Corporation Gas mixture for removing photoresist and post etch residue from low-k dielectric material and method of use thereof
US8317929B2 (en) * 2005-09-16 2012-11-27 Asml Netherlands B.V. Lithographic apparatus comprising an electrical discharge generator and method for cleaning an element of a lithographic apparatus
US7695567B2 (en) * 2006-02-10 2010-04-13 Applied Materials, Inc. Water vapor passivation of a wall facing a plasma
US20070254112A1 (en) * 2006-04-26 2007-11-01 Applied Materials, Inc. Apparatus and method for high utilization of process chambers of a cluster system through staggered plasma cleaning
US7605063B2 (en) * 2006-05-10 2009-10-20 Lam Research Corporation Photoresist stripping chamber and methods of etching photoresist on substrates
US20070266946A1 (en) * 2006-05-22 2007-11-22 Byung-Chul Choi Semiconductor device manufacturing apparatus and method of using the same
US7740736B2 (en) * 2006-06-08 2010-06-22 Lam Research Corporation Methods and apparatus for preventing plasma un-confinement events in a plasma processing chamber
US7879184B2 (en) * 2006-06-20 2011-02-01 Lam Research Corporation Apparatuses, systems and methods for rapid cleaning of plasma confinement rings with minimal erosion of other chamber parts
US7789965B2 (en) * 2006-09-19 2010-09-07 Asm Japan K.K. Method of cleaning UV irradiation chamber
US8043430B2 (en) * 2006-12-20 2011-10-25 Lam Research Corporation Methods and apparatuses for controlling gas flow conductance in a capacitively-coupled plasma processing chamber
US8283255B2 (en) * 2007-05-24 2012-10-09 Lam Research Corporation In-situ photoresist strip during plasma etching of active hard mask
KR101423554B1 (ko) 2007-07-31 2014-07-25 (주)소슬 플라즈마 식각 장치 및 이를 이용한 웨이퍼 식각 방법
KR101372356B1 (ko) * 2007-07-11 2014-03-12 (주)소슬 플라즈마 처리 방법
CN101889329B (zh) * 2007-10-31 2012-07-04 朗姆研究公司 长寿命可消耗氮化硅-二氧化硅等离子处理部件
CN102089848B (zh) * 2008-07-09 2013-05-22 欧瑞康太阳能股份公司(特吕巴赫) 远程等离子体清洗方法和用于应用所述方法的设备
US8540844B2 (en) * 2008-12-19 2013-09-24 Lam Research Corporation Plasma confinement structures in plasma processing systems
JP5794988B2 (ja) * 2009-08-31 2015-10-14 ラム リサーチ コーポレーションＬａｍ Ｒｅｓｅａｒｃｈ Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎ 局所的なプラズマ閉じ込め及び圧力制御の構成、並びにその方法
JP2010080986A (ja) * 2010-01-14 2010-04-08 Canon Anelva Corp 絶縁膜エッチング装置
CN104550132B (zh) * 2013-10-29 2016-12-07 中芯国际集成电路制造(上海)有限公司 超深孔等离子刻蚀工艺后关键尺寸一致性的控制方法
US9870932B1 (en) * 2016-07-27 2018-01-16 Lam Research Corporation Pressure purge etch method for etching complex 3-D structures
CN111586957B (zh) * 2019-02-19 2021-05-04 大连理工大学 一种容性耦合等离子体放电装置

Family Cites Families (21)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS6240728A (ja) * 1985-08-15 1987-02-21 Tokuda Seisakusho Ltd ドライエツチング装置
JP2555062B2 (ja) * 1987-04-10 1996-11-20 株式会社日立製作所 プラズマ処理装置
US4857140A (en) * 1987-07-16 1989-08-15 Texas Instruments Incorporated Method for etching silicon nitride
US4836905A (en) * 1987-07-16 1989-06-06 Texas Instruments Incorporated Processing apparatus
JP2646811B2 (ja) * 1990-07-13 1997-08-27 ソニー株式会社 ドライエッチング方法
JPH05243167A (ja) * 1992-02-28 1993-09-21 Sony Corp 半導体装置の製造方法
US5662770A (en) * 1993-04-16 1997-09-02 Micron Technology, Inc. Method and apparatus for improving etch uniformity in remote source plasma reactors with powered wafer chucks
US5798016A (en) * 1994-03-08 1998-08-25 International Business Machines Corporation Apparatus for hot wall reactive ion etching using a dielectric or metallic liner with temperature control to achieve process stability
US5589041A (en) * 1995-06-07 1996-12-31 Sony Corporation Plasma sputter etching system with reduced particle contamination
US5534751A (en) * 1995-07-10 1996-07-09 Lam Research Corporation Plasma etching apparatus utilizing plasma confinement
JPH0936103A (ja) * 1995-07-18 1997-02-07 Ulvac Japan Ltd 半導体ウェハのエッチング及びレジスト除去のための方法並びに装置
US5788799A (en) * 1996-06-11 1998-08-04 Applied Materials, Inc. Apparatus and method for cleaning of semiconductor process chamber surfaces
US6170428B1 (en) * 1996-07-15 2001-01-09 Applied Materials, Inc. Symmetric tunable inductively coupled HDP-CVD reactor
US6109206A (en) * 1997-05-29 2000-08-29 Applied Materials, Inc. Remote plasma source for chamber cleaning
US5849639A (en) * 1997-11-26 1998-12-15 Lucent Technologies Inc. Method for removing etching residues and contaminants
JP2002503031A (ja) * 1998-02-09 2002-01-29 アプライド マテリアルズ インコーポレイテッド 種密度を個別制御するプラズマアシスト処理チャンバ
JP3218348B2 (ja) * 1998-05-21 2001-10-15 株式会社アルバック プラズマアッシング方法
US6014979A (en) * 1998-06-22 2000-01-18 Applied Materials, Inc. Localizing cleaning plasma for semiconductor processing
US6211092B1 (en) * 1998-07-09 2001-04-03 Applied Materials, Inc. Counterbore dielectric plasma etch process particularly useful for dual damascene
JP2000030896A (ja) * 1998-07-10 2000-01-28 Anelva Corp プラズマ閉込め装置
US6168726B1 (en) * 1998-11-25 2001-01-02 Applied Materials, Inc. Etching an oxidized organo-silane film

Also Published As

Publication number Publication date
KR20020093869A (ko) 2002-12-16
DE60128460D1 (de) 2007-06-28
WO2001075932A2 (en) 2001-10-11
EP1269514B1 (en) 2007-05-16
DE60128460T2 (de) 2008-01-17
US20020052114A1 (en) 2002-05-02
AU2001252928A1 (en) 2001-10-15
CN1282986C (zh) 2006-11-01
RU2002126255A (ru) 2004-03-27
JP2003529928A (ja) 2003-10-07
KR100787019B1 (ko) 2007-12-18
US6362110B1 (en) 2002-03-26
ATE362647T1 (de) 2007-06-15
EP1269514A2 (en) 2003-01-02
JP4860087B2 (ja) 2012-01-25
TW516069B (en) 2003-01-01
CN1432190A (zh) 2003-07-23
WO2001075932A3 (en) 2002-03-14

Similar Documents

Publication Publication Date Title
RU2279732C2 (ru) Усовершенствование процесса удаления резиста в установке для травления диэлектрика с использованием пучка плазмы
US6014979A (en) Localizing cleaning plasma for semiconductor processing
EP0839929B1 (en) Method and apparatus for minimizing deposition in an exhaust line
US6536449B1 (en) Downstream surface cleaning process
US6923189B2 (en) Cleaning of CVD chambers using remote source with cxfyoz based chemistry
JPH1096082A (ja) 基板処理システム構成部材の寿命を延ばす炭素ベース膜の使用
KR19980033191A (ko) 기판처리장치의 인-시튜 진공라인을 세척하기 위한 평행판장치
KR20010049697A (ko) 프로세싱 챔버용 원격 플라즈마 클리닝 방법
US6082374A (en) Fluorine assisted stripping and residue removal in sapphire downstream plasma asher
US7097716B2 (en) Method for performing fluorocarbon chamber cleaning to eliminate fluorine memory effect
KR100781742B1 (ko) 반도체의 표면처리방법
KR20070029085A (ko) 저유전상수 유전 물질로부터 포토레지스트 및 에칭 후잔여물을 제거하기 위한 가스 혼합물 및 그 사용 방법
US20040094400A1 (en) Method of processing a surface of a workpiece
WO1998014036A9 (en) Fluorine assisted stripping and residue removal in sapphire downstream plasma asher
US20050269294A1 (en) Etching method
US6564810B1 (en) Cleaning of semiconductor processing chambers
KR20210003939A (ko) 에칭 후 탈불소화 공정
KR100900075B1 (ko) 애싱장치
JP4749683B2 (ja) エッチング方法
KR20020059880A (ko) 반도체 집적소자 제조공정 및 장치
JPH01200628A (ja) ドライエッチング方法
JP2005064120A (ja) プラズマ処理装置およびプラズマ処理方法
WO2024143125A1 (ja) 基板処理方法及び基板処理装置
US11289325B2 (en) Radiation of substrates during processing and systems thereof
JPH0897195A (ja) 薄膜形成装置及びそのクリーニング方法

Legal Events

Date Code Title Description
TK4A Correction to the publication in the bulletin (patent)

Free format text: AMENDMENT TO CHAPTER -FG4A- IN JOURNAL: 19-2006 FOR TAG: (57)

MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20120317