TWI424494B

TWI424494B - 用於從硬碟機基材移除植入的光阻劑之方法

Info

Publication number: TWI424494B
Application number: TW099122854A
Authority: TW
Inventors: Martin A Hilkene; Majeed A Foad; Matthew D Scotney-Castle; Roman Gouk; Steven Verhaverbeke; Peter I Porshnev
Original assignee: Applied Materials Inc
Priority date: 2009-07-13
Filing date: 2010-07-12
Publication date: 2014-01-21
Also published as: TW201112329A; US8354035B2; WO2011008436A3; US20110006034A1; WO2011008436A2

Description

用於從硬碟機基材移除植入的光阻劑之方法

本發明之具體實施例一般關於磁致活化基材(magnetically active substrate)的製造。更具體而言，本文所揭露之具體實施例關於磁致活化基材的圖案化(patterning)。

於電子工業中，磁致活化材料被使用於許多應用中。磁致活化材料層被納入供硬碟機所用之碟片中，且被納入磁性(或磁阻性)隨機存取記憶體(MRAMs)晶片中。各該等應用需要於基材上形成磁性材料層，並接著圖案化使其具有磁疇(domain)，其可分別磁化或消磁。

硬碟機中的碟片與可由磁頭分別定址的磁疇一起配置。磁頭進入鄰近的磁疇，並改變磁疇的磁性特徵以記錄資訊。為了回復被記錄的資訊，磁頭進入鄰近的磁疇，並偵測磁疇的磁性特徵。磁疇的磁性特徵通常被解譯為對應至兩個可能狀態(「0」狀態以及「1」狀態)中之一。以此方式，數位資訊可被記錄於磁介質上，並於其後被回復。

硬碟機中的磁介質(magnetic medium)通常為玻璃、複合玻璃/陶瓷，或金屬基材，其通常為非-磁性，伴隨著磁敏感材料沉積於其上。磁感性層(magnetically susceptible layer)通常被沉積以形成圖案，因而碟片的表面具有磁感性區，穿插著非磁作用區。非-磁性基材通常經表面形貌圖案化(topographically patterned)，且磁感性材料藉由旋塗或電鍍沉積。接著拋光或平坦化碟片，以暴露環繞磁疇的非-磁性邊界。於某些例子中，磁性材料以圖案化方式沉積，以形成由非-磁性區分隔的磁晶粒(magnetic grain)或磁點(magnetic dot)。

此類方法被預期產生儲存結構，其能支持達約1 TB/in² 的資料密度，與具有如20 nm一般小的尺寸之個別磁疇。當具不同自旋軸向(spin orientation)的磁疇遇到時，會有個稱作布洛赫壁(Bloch wall)的區域，其中自旋軸向自第一軸向至第二軸向穿過過渡區域(transition region)。因為布洛赫壁佔據整體磁疇的部份增加，過渡區域的寬度限制資訊儲存的區域密度。

為了克服因連續磁性薄膜中的布洛赫壁寬度而起的限制，磁疇可由非-磁性區域物理地分隔，非-磁性區域可較連續磁性薄膜中的布洛赫壁之寬度來的窄。於介質上創造分離的磁性以及非-磁性區的慣用方式著眼於形成彼此完全分隔的單一位元磁疇，該等方式不是藉由沉積如分隔島狀物(separate island)的磁疇，就是藉由自連續的磁性膜移除材料以物理地分隔磁疇。於某些製程中，遮蔽並圖案化基材，並沉積磁性材料覆蓋基材的非遮蔽部分。於其它製程中，於遮蔽及圖案化之前將磁性材料沉積於基材上，並接著於暴露部分蝕刻去除。無論在哪種情況下，基材的表面形貌會因為沉積或磁性區域的剩餘圖案之蝕刻而改變。因為典型硬碟機的讀寫頭可以2 nm的接近程度飛越碟片表面，這些表面形貌改變可能成為限制。因此，有需要具有高解析度且不會改變介質的表面形貌的圖案化磁性介質之製程或方法，以及用以有效率地進行該製程或方法以大批量製造的裝置。

本文所揭露之具體實施例提供一種自磁致活化基材移除光阻層的方法，該方法藉由下列步驟完成：提供具有含氟試劑氣體、氧化氣體以及還原氣體之氣體混合物至處理腔室；藉由施加RF、脈衝式DC或微波能量至該氣體混合物，以自該氣體混合物形成感應電漿；以及藉由將磁致活化基材浸入電漿中，以蝕刻光阻層。

其它具體實施例提供一種處理基材之方法，基材具有磁致活化層以及接觸磁致活化層之光阻層，該方法藉由下列步驟完成：施加RF、脈衝式DC或微波能量至包括氟的氣體混合物，以形成電漿；以及在維持磁致活化層之磁性特徵於本質上不變狀態時，將光阻層暴露至電漿。

其它具體實施例提供一種於處理腔室中處理基材之方法，該基材具有磁致活化層以及設置於磁致活化層上之光阻層，該方法藉由下列步驟完成：佈植離子進入磁致活化層以及光阻層；藉由將基材浸入含有一或多個氟及氮之電漿中而於基材上進行光阻移除製程；將偏壓能量介於約0 W及約100 W之間的偏壓能量施加至基材；中斷電漿並淨化處理腔室；在大於第一壓力之第二壓力下，將基材暴露至非-反應氣體；自處理腔室淨化非-反應氣體；且重複光阻移除製程直到光阻層被移除為止；以及將基材暴露至清潔劑，其中佈植、重複光阻移除製程，以及暴露至清潔劑皆於相同之處理腔室中進行。

本發明通常提供用於處理具有磁活性之基材的方法。基材藉由以下步驟形成：施加磁致活化層至一或多個支撐層，並接著於磁致活化層中形成磁性特徵(如磁敏感性或矯頑性(coercivity)或磁場強度)之圖案。於某些具體實施例中，磁性圖案藉由以下步驟形成：施加圖案化光阻至基材，並於磁致活化層中佈植離子。圖案化光阻可暴露部份的磁致活化層，並覆蓋磁致活化層的其它部份，或者，圖案化光阻可具有厚部份以及薄部份。無論在哪個具體實施例中，當離子穿透光阻的薄部份或撞擊磁致活化層的暴露部份時，光阻的厚部份可避免離子到達磁致活化層。磁性層之期望區域(藉由光阻圖案所定義)中的離子佈植，可改變佈植區域的磁性特徵。可藉由電漿製程或藉由離子束佈植來佈植離子。於可供選擇的具體實施例中，也可佈植叢集離子或中性粒子以產生類似結果。

通常隨佈植後自基材移除圖案化光阻層。於許多具體實施例中，圖案化光阻層包括碳以及氫，且隨佈植後也可包括掺質。佈植通常破壞碳-氫鍵結並形成碳-碳鍵結，帶來類鑽石磁疇於光阻層中，相較於石墨磁疇，類鑽石磁疇通常對標準剝除(stripping)及灰化(ashing)製程較有抵抗力。使用破壞碳-碳鍵結的反應性電漿製程移除光阻層，但使下方磁致活化層的磁性特徵保持本質上不變。

電漿製程包括下列步驟：將基材暴露至電漿，其包括氟以及氮氣所組成之群組中的元素；以及使電漿與光阻層反應，以形成揮發性化合物，其可自處理腔室移除。電漿製程可在進行佈植製程的相同腔室中進行，或在連接相同真空系統的不同腔室中進行。通常較佳的是，在佈植製程以及光阻移除製程之間，基材不暴露至空氣或氧氣。

第1圖為流程圖，其概述根據一個具體實施例的方法100。於步驟102，具有一或多個磁致活化層以及光阻層的基材設置於處理腔室中，其中磁致活化層具磁性特徵之圖案。基材的磁致活化層可能已經過離子佈植製程而形成磁性特徵的圖案，在此製程中，光阻層可能也以掺質進行佈植。於步驟104，將氣體混合物提供至處理腔室，並於步驟106施加能量至氣體混合物以形成電漿。於步驟108，在低於約150 ℃的溫度下，容許電漿與光阻層反應。該反應蝕刻光阻層而不改變磁致活化層的磁性特徵。電漿可產生於處理腔室中，其中欲處理之基材已被定位於處理腔室中，或處於遠端電漿腔室中並被運送進入處理腔室。針對直接或原位電漿之具體實施例，能量源可為RF能量、脈衝式DC能量或微波能量。針對遠端電漿之具體實施例，能量源為微波，或較佳地為RF能量。

提供至處理腔室用於電漿形成的氣體混合物包含試劑、氧化劑以及還原劑。試劑為化合物，其包含鹵素，如氟以及氯。示範性試劑包括四氟化碳(CF₄ )、三氟化氮(NF₃ )以及四氟化矽(SiF₄ )。試劑也可為含鹵素化合物(例如，前述之含氟化合物)以及無鹵素化合物或材料(例如，載氣，其可包括氬氣、氮氣、氦氣、氫氣及類似物)之混合物或組合物。氧化劑通常作為電漿中之氧氣源，且可為氧氣(O₂ )、臭氧(O₃ )、水蒸氣(H₂ O)、一氧化氮(N₂ O)、一氧化碳(CO)、二氧化碳(CO₂ )，或其混合物或組合物。還原劑為化合物，其包括氫氣，如水蒸氣(H₂ O)、氨(NH₃ )、氫氣(H₂ )、聯胺(N₂ H₂ )或疊氮酸(H₃ N)，或其混合物或組合物。於一個具體實施例中，氣體混合物包括CF₄ 、O₂ 及H₂ 。於其他實例中，CHF₃ 或CH₂ F₂ 可用來代替CF₄ 。

試劑通常提供至少約一半的氣體混合物之容積流量，且可提供達氣體混合物之容積流量的約95%。根據特定具體實施例，試劑可提供介於氣體混合物之約50%及約95%之間的任何體積分率(volume fraction)，如介於約50%及約90%之間，或介於約60%及約90%之間，或介於約70%及約90%之間，或介於約70%及約80%之間。通常以大約相同的容積量提供還原及氧化劑，但所提供的還原劑對氧化劑之容積率(volumetric ratio)介於約50%及約150%之間，根據特定具體實施例，如介於約75%及約125%之間，例如約100%，或還原劑對氧化劑之容積率可為約1：1。

於一個具體實施例中，試劑為CF₄ ，且此CF₄ 以約80%之體積分率提供至氣體混合物。氧化劑為O₂ 且還原劑為H₂ ，其以大約相等的容量流速率(volumetric flow rate)提供。因而，於一個具體實施例中，氣體混合物基本上是由容積率約為4：1：1的CF₄ 、H₂ 以及O₂ 所組成。

於另一個具體實施例中，氣體混合物包含試劑以及氧化劑、惰性氣體，或兩者。試劑可為含氟化合物，如氟碳化物，舉例而言，CF₄ ，且可構成氣體混合物按體積計算之約5%至約50%。氧化劑通常為含氧化合物，如前述的那些含氧化合物，且可構成氣體混合物按體積計算之約50%至約95%。惰性氣體可為載氣或稀釋劑，如N₂ 、H₂ 、Ar或He，且可構成氣體混合物按體積計算之約50%至約95%。若氫氣被用作載氣或稀釋劑氣體，作為載氣或稀釋劑氣體之氫氣流可與如上所說明之試劑氣體流相稱，致使氫氣載氣可作為製程的還原氣體。於另一個具體實施例中，可使用整體氫氣的一部分作為載氣，與透過替代途徑提供的氫氣平衡。

於一個特定的具體實施例中，氣體混合物含有按體積計算介於約5%及約50%之間的CF₄ ，按體積計算介於約50%及約95%之間的O₂ ，以及按體積計算介於約0%及約50%之間的N₂ 。於另一個特定的具體實施例中，氣體混合物含有按體積計算介於約5%及約50%之間的CF₄ 、按體積計算介於約5%及約50%之間的O₂ ，以及按體積計算介於約50%及約95%之間的H₂ O。於另一個具體實施例中，氣體混合物含有按體積計算介於約5%及約50%之間的CF₄ 、按體積計算介於約0%及約50%之間的H₂ O，以及按體積計算介於約50%及約95%之間的H₂ 。

電漿暴露通常在低於約1 Torr之腔室壓力下進行，如介於約1 mTorr及約100 mTorr之間，例如約70 mTorr，。能量通常以介於約90 mW/cm² 及約8 W/cm² 之間之功率級施加至氣體混合物，如介於約1 W/cm² 及約5.5 W/cm² 之間，例如約3.5 W/cm² 。

活性氟物種於電漿中穿透光阻材料並自基材移除光阻材料。於許多具體實施例中，光阻材料在較早的處理步驟期間固化。於某些具體實施例中，被移除的光阻材料包括類鑽石碳。活性氟物種有效地穿透固化光阻材料的硬質表層，而氧氣物種則加速移除光阻材料中的碳。電漿中的氫氣物種協助移除可能沉積於基材表面上的氟。

為了避免或最小化離子與基材的磁性表面之高能撞擊，當低電偏壓或沒有偏壓被施加至基材時，將基材浸入電漿中。於使用低偏壓的具體實施例中，偏壓通常少於約150 V，如少於約100 V，例如少於約50 V，且偏壓能量為少於約500 W，如少於約300 W，例如少於約100 W，如介於約0 W及約100 W之間。當將碰撞能量(collision energy)保持在低於可能造成磁性表面的濺射或表面中磁疇的重新排列之閥值時，選擇偏壓能量以增加接近基材表面的反應性物種之濃度。磁性表面的濺射將造成不平坦的表面形貌，由於以2nm或更低的高度飛越基材的磁頭可能會因此碰撞表面，所以可能降低元件效用。磁疇的重新排列降低形成於磁性表面中的磁性特徵圖案之清晰度。最小化碰撞能量也會降低基材的熱度，這也可能重新排列疇。控制碰撞能量也控制活性物種於光阻材料中的穿透深度。深度穿透，如達光阻材料的表面以下約3至4個單層(monolayer)以上，可強化光阻材料，使光阻更難被後續的清潔或移除製程所移除。

基材的溫度通常被控制在少於約150℃之溫度，以避免磁感性層中的磁性圖案之熱降解。於一個具體實施例中，可利用背面冷卻，其中於電漿處理期間，冷卻介質於基材的背面循環。舉例而言，透過基材支撐件的開口泵送冷的氦氣體，以冷卻基材的背面。

第2圖為流程圖，其概述根據另一個具體實施例之方法200。於第2圖中，冷卻介質備提供至腔室以冷卻基材。於步驟202，在處理腔室中，將具有光阻層的磁致活化基材暴露至含氟電漿。磁致活化基材可能已經承受離子佈植或電漿浸入製程以形成磁性特徵圖案，而光阻層可能已於製程期間強化。電漿處理移除強化的光阻材料之一部份。於步驟204，在電漿處理後，中斷電漿，且自腔室清除氣體。於步驟206，將惰性或非-反應氣體提供至腔室，以作為冷卻介質。為了提供足以進行有效冷卻的氣體量，將腔室壓力增加至介於約1 Torr及約10 Torr之間，如介於約2 Torr及約8 Torr之間，例如約5 Torr。暴露基材至這樣的冷卻介質，持續約10秒至約30秒，如約20秒，可降低基材溫度達200℃，如介於約40℃及約200℃之間，或介於約80℃及約120℃之間。於步驟208，自腔室泵送冷卻介質，且若於步驟210未完全移除光阻層，則可重複移除及冷卻製程。

於一個具體實施例中，在提供冷卻介質之前，自腔室泵送反應性氣體。將控制廢氣至真空泵的閥門打開以最大化排氣，起始冷卻介質流進入腔室，且接著關閉閥門以建立壓力。於可供替代的具體實施例中，可以不要打開閥門而起始冷卻介質流，致使冷卻介質淨化來自腔室的反應性氣體。可接著關閉閥門以提升腔室壓力，並提供較快速的冷卻。氫氣(H₂ )、氦氣(He)、氬氣(Ar)及氮氣(N₂ )為示範性氣體，其可被用以進行冷卻及淨化。

於一個具體實施例中，用以形成電漿的氣體混合物可包括氮氣(N₂ )作為載體及/或反應物。於這樣的具體實施例中，冷卻製程可藉由以下步驟來完成：中斷電漿能量以及除了氮氣之外的所有氣體流；容許氮氣淨化反應性物種的腔室，或打開真空節流閥門以排空腔室；以及關閉真空節流閥門以提高腔室壓力來有效冷卻。接著可藉由以下步驟來重複電漿處理：打開真空節流閥門以降低腔室壓力；重新起始反應性氣體流；以及重新起始電漿能量。

若想要不改變磁性特徵，通常在製程期間熱控制具有磁性特徵的基材。若基材在與上述電漿製程有關聯下受到熱控制，則基材溫度會隨著能量衝擊其表面而增加。為了避免過度加熱基材，持續電漿處理直到基材溫度達到最大程度為止。於某些具體實施例中，此溫度程度可在介於約30秒及約240秒之間的期間後達到，例如介於約60秒及約120秒之間，舉例而言約90秒。這樣的期間可能不足以自基材移除所有光阻材料，因此可在基材冷卻後重複進行處理。可使用如上所述之冷卻步驟於重複的電漿處理製程中，其包含下列步驟：將基材暴露至電漿；中斷電漿並淨化來自腔室的反應性氣體；以及暴露基材至冷卻介質。依據光阻層的厚度以及電漿處理的能量與歷時期間，介於約1至約10之間的循環數，如約5個循環，可成功地移除光阻層，而不改變下方磁感性層的磁性特徵。

於某些具體實施例中，可在電漿處理製程期間或之後清潔基材。接續電漿處理製程，伴隨著或缺乏間歇的冷卻步驟，電漿可暴露至清潔劑，如去離子水，以移除微量的光阻材料或光阻材料與電漿的反應產物。可將清潔劑應用於漂洗製程，其包括以下步驟：轉動基材並於基材表面上噴灑清潔劑。於某些具體實施例中，清潔劑可為水(H₂ O)、異丙醇(C₃ H₇ OH)、過氧化氫(H₂ O₂ )或其任何組合或順序。

於另一個具體實施例中，可於電漿處理製程期間進行清潔。於一個具體實施例中，氣體混合物可進一步包含清潔劑，如水蒸氣。所提供水蒸氣的容量流速率可介於還原劑或氧化劑的容量流速率之約50%至約150%之間。於清潔製程在電漿處理製程後進行的具體實施例中，清潔製程可在與電漿處理製程相同或不同的處理腔室中進行。

於另一個具體實施例中，接續光阻剝除製程後，基材可承受後處理製程，以移除任何氟殘餘物及/或一或多個磁致活化層的腐蝕。將還原氣體提供至含有一或多個欲處理基材的腔室，且還原氣體與微量氟、氧氣或其它表面雜質反應，將它們自基材表面清除。於某些具體實施例中，還原氣體可包含氫氣，且於某些具體實施例中，其可被活化成電漿。接續自腔室淨化含氟物種後，後處理可在與光阻剝除製程相同或不同的處理腔室中進行。於一個具體實施例中，接續電漿光阻移除製程後，可在由還原氣體維持電漿時，中斷試劑及氧化氣體流。於另一個具體實施例中，接續電漿光阻移除製程後，可中斷電漿並淨化腔室。接著提供還原劑並形成電漿，以後處理基材。

本文所描述的製程，通常與處理具有磁致活化層及表面的基材之整體製程一起使用。第3圖為流程圖，其概述根據另一個具體實施例之方法300。為了製造適用於硬碟或MRAM應用之磁致活化基材，將磁致活化材料沉積於結構性基材上的層中，以形成具有磁致活化表面的基材。於磁致活化表面上形成光阻材料，並於光阻材料中發展表面形貌圖案(topographical pattern)，以產出厚部份以及薄部分。於某些例子中，可於某些區域中移除光阻材料，以暴露下面的磁致活化表面。於某些具體實施例中，在將光阻材料應用至基材之前，可藉由以下步驟圖案化光阻材料：以可固化光阻材料塗佈模板基材；部分固化光阻材料；將部分固化之光阻材料物理性轉移至基材；以及完成光阻固化製程。

於步驟302，基材受佈植製程處理。將離子或其它能量粒子(energetic particle)導引朝向基材的磁致活化表面。當表面僅由光阻材料薄層暴露或覆蓋時，能量粒子佈植進入表面內。當表面由相對厚的光阻材料層覆蓋時，能量粒子佈植於光阻材料中而沒達到磁致活化表面。當能量粒子佈植進入磁致活化表面內時，於進入位置的表面磁性特徵會改變。磁性特徵之圖案因而形成於基材的磁致活化表面中。

於步驟308，倒置(flip over)基材，且以佈植製程重複處理基材的至少兩側。倒置可藉由以下步驟進行：機器人進入腔室，銜接基材，將基材圍繞直徑軸(diametric axis)旋轉180°，並於基材支撐件上置換基材，或者，可將基材移動至另一腔室進行倒置而不破壞真空。於其它具體實施例中，基材操作模組可自處理腔室或自以複數個處理腔室為特徵的群集工具(cluster tool)回收已處理第一側的基材、倒置基材，並將基材裝載至群集工具，以處理基材的第二側。

於步驟304，藉由將基材暴露至電漿光阻移除製程，移除已承受能量粒子的佈植之光阻材料。電漿光阻移除製程可與佈植製程在相同腔室中進行，或於不同腔室中進行而不破壞真空，致使在佈植製程以及電漿剝除製程期間維持本質上連續的真空。電漿光阻移除製程本質上可如連同以上第1及2圖一起描述的方式進行。於佈植基材的兩側之後，可倒置基材以自基材之該兩側移除光阻。

光阻材料本質上藉由電漿製程移除。於步驟306，可使用清潔製程移除任何剩餘的光阻材料或光阻材料與電漿之反應產物的痕量，如含有硼、碳或氟的灰微粒(ash particle)。將基材暴露至清潔劑，如去離子水，其可為液體，且暴露可在不破壞真空的情況，或在大氣壓力下，於與電漿剝除製程相同的腔室中進行，或於不同的腔室中進行。於一個具體實施例中，在應用清潔劑時，可旋轉基材。於另一個具體實施例中，於電漿製程期間，可與電漿本身一起提供蒸汽狀清潔劑至腔室，或者若使用冷卻製程的話，也可於冷卻製程期間提供蒸汽狀清潔劑至腔室。於一個具體實施例中，於電漿處理期間提供水蒸氣至腔室。

於一個具體實施例中，隨著電漿光阻移除製程後，使用水性清潔流體自基材漂洗殘餘物。將可為去離子水混合物，且可維持在介於約60℃及約100℃的溫度下的水性溶液應用至新近暴露之基材的磁感性表面。某些殘餘材料因漂洗而溶解，且某些殘餘材料藉由流動流體的力量物理性移除。水性流體通常至少是輕微導電的，具有至少約40 μS/cm的導電性，以避免基材表面的電蝕(galvanic corrosion)。於一個具體實施例中，水性流體包括去離子水以及界面活性劑。於另一個具體實施例中，水性流體具有介於約6.0及約8.0之間的pH值。

在電漿光阻移除製程以及溼式清潔製程之間，可藉由以下步驟進行乾式清潔製程：暴露基材至含氫電漿，例如，自H₂ 或H₂ O或二者形成之電漿。若於光阻移除製程期間使用含氫氣體，則可藉由以下步驟進行乾式清潔製程：關掉任何試劑或氧化氣體流；維持含氫氣體流；以及連續電漿處理。以惰性氣體流取代至少部份試劑及/或氧化氣體流，以促進維持電漿是有利的。

將基材暴露至含氫電漿，持續約1秒至約60秒的期間，以進行乾式清潔製程。暴露至含氫電漿移除在光阻移除製程後留下的殘餘材料的一部分。

暴露至含氫電漿可與光阻移除製程在相同或不同的腔室中進行。於一個具體實施例中，複數個電漿腔室連結至轉移腔室，以形成群集工具，其中多個電漿腔室中的至少一個為光阻移除腔室，其中乾式光阻移除製程以及乾式清潔製程可依序進行。

第4圖為有利於實行本發明之具體實施例的處理腔室400之等角視圖。第4圖的處理腔室400為P3I腔室，其可購自加州聖大克勞拉市(Santa Clara)的Applied Material,Inc.，可用來實行於本文所描述之光阻移除製程。處理腔室400包含腔室主體402，伴隨著設置於其中的基材支撐件406。透過連結一或多個氣體源452的導管404將製程氣體提供至腔室主體402。一對再進入導管(re-entrant conduit) 440，連結腔室主體402的頂區域，提供用於處理腔室400的電漿源。圍繞各個再進入導管440而設置的感應線圈442透過阻抗匹配元件448連結個別的RF源446。藉由在流經再進入導管440的氣體流內部產生磁場，感應線圈442於各個再進入導管440內部形成個別應的電漿。能量化的氣流進入腔室主體402，並與設置於基材支撐件406上的基材反應。使用偏壓產生器410偏壓基材支撐件406，偏壓產生器410透過偏壓阻抗匹配元件412連結基材支撐件。

處理腔室400可經調整以實施本文所描述的多個具體實施例，藉由加入氣體源452並以管道與閥門將各個氣體源452輸送至處理腔室400。製程氣體源452可包括氟氣源，例如CF₄ 、NF₃ ，及/或SiF₄ 、氧氣、氫氣、氮氣、碳、惰性氣體，如氬氣，以及汽相清潔劑，如水、異丙醇或過氧化氫。供第1至3圖之方法所用的任何化合物及混合物的來源皆可被提供。

於某些具體實施例中，可同時處理複數個基材。基材可放置於基材托座上，而基材托座轉而放置於處理腔室中以進行處理。於一個具體實施例中，多達14個基材可放置於基材托座上，並同時於處理腔室進行處理。

藉由將具有光阻層的基材在70 mTorr之壓力下，暴露至400 sccm之CF₄ 、100 sccm之H₂ 以及100 sccm之O₂ 的電漿氣體混合物持續120 sec，以自基材移除佈植光阻，電漿藉由以下步驟形成：以1000 W之RF功率施加至感應電漿源，以提供電漿氣體混合物能量。不施加偏壓至基材。於電漿處理後以去離子水於100℃洗滌60秒。使用上述電漿處理條件並略過去離子水洗滌後處理，以自第二基材移除佈植光阻。基材的磁性特徵，包含形成於基材表面上之磁性圖案，本質上不會被光阻移除製程改變。

前述說明係針對本發明之具體實施例，然在不悖離本發明基本範疇下，亦可推得其他或進一步的具體實施例。

100、200．．．方法

102~108、202~210、302~308．．．步驟

400．．．處理腔室

402．．．腔室主體

404．．．導管

406．．．基材支撐件

410．．．偏壓產生器

412．．．偏壓阻抗匹配元件

440．．．再進入導管

442．．．感應線圈

446．．．RF源

448．．．阻抗匹配元件

452．．．氣體源

為使本發明之以上引述的特徵得以更詳細被瞭解，係已參照具體實施例而更具體說明以上所簡述之發明，其中部分具體實施例係繪示於如附圖式中。然而，需注意的是，所附圖式僅為說明本發明之典型具體實施例，而非用於限制其範疇，本發明亦允許其它等效具體實施例。

第1圖為流程圖，其概述根據一個具體實施例之方法。

第2圖為流程圖，其概述根據另一個具體實施例之方法。

第3圖為流程圖，其概述根據另一個具體實施例之方法。

第4圖為根據另一個具體實施例之裝置的透視圖。

為了增進瞭解，盡可能使用相同的元件符號來表示各圖式中相同的元件。應知在一具體實施例中所揭示的元件也可用於其它具體實施例，而無須另行特定說明。

200．．．方法

202~210．．．步驟

Claims

一種自一磁致活化基材移除一光阻層的方法，其包含下列步驟：提供一氣體混合物至一處理腔室，該氣體混合物包含一試劑氣體、一氧化氣體以及一還原氣體，該試劑氣體包括氟；藉由將選自由RF能量、脈衝式DC能量以及微波能量所組成之群組中之能量施加至該氣體混合物，以自該氣體混合物形成一感應電漿；以及藉由將該磁致活化基材浸入該電漿中，以蝕刻該光阻層。
如申請專利範圍第1項所述之方法，其中少於約50V之一偏壓電壓被施加至該基材。
如申請專利範圍第1項所述之方法，進一步包含下列步驟：中斷該電漿、以一惰性氣體淨化該處理腔室、且重複提供該氣體混合物、形成該感應電漿以及蝕刻該光阻層。
如申請專利範圍第1項所述之方法，其中該氣體混合物進一步包含一清潔劑。
如申請專利範圍第1項所述之方法，其中該氣體混合物包含一氟碳化物、氫氣(H₂ )以及氧氣(O₂ )。
如申請專利範圍第5項所述之方法，進一步包含藉由使一冷卻氣體流經該處理腔室，以熱控制該磁致活化基材。
如申請專利範圍第6項所述之方法，進一步包含將該磁致活化基材暴露至一清潔劑。
如申請專利範圍第7項所述之方法，其中該清潔劑係選自由在該電漿暴露製程期間所提供之水蒸氣以及於該電漿製程後所提供之液態水所組成之群組。
一種處理一基材之方法，該基材具有一磁致活化層以及接觸該磁致活化層之一光阻層，該方法包含下列步驟：將選自由RF能量、脈衝式DC能量以及微波能量所組成之群組中之能量施加至包含氟之一氣體混合物，以形成一電漿；以及在維持該磁致活化層之磁性特徵於本質上不變狀態(unchanged state)時，將該光阻層暴露至該電漿。
如申請專利範圍第9項所述之方法，其中該氣體混合物包含一試劑、一還原劑、一氧化劑以及一清潔劑，且該能量係RF能量。
如申請專利範圍第9項所述之方法，進一步包含以氫氣或一含氫電漿處理該基材。
如申請專利範圍第10項所述之方法，其中該試劑係一含氟物質，該還原劑係一含氫物質，該氧化劑係一含氧物質，且該清潔劑係一溶劑。
如申請專利範圍第10項所述之方法，其中該電漿製程包含下列步驟：將該基材暴露至該電漿；中斷該電漿並淨化該處理腔室；將該基材暴露至一惰性氣體；以及重複將該基材暴露至該電漿、中斷該電漿、淨化該處理腔室，以及將該基材暴露至一惰性氣體。
如申請專利範圍第13項所述之方法，其中該電漿製程進一步包含在將該基材暴露至該惰性氣體時，藉由增加該處理腔室中之該惰性氣體的一壓力，以冷卻該基材。
如申請專利範圍第9項所述之方法，其中複數個基材同時被處理。
如申請專利範圍第15項所述之方法，進一步包含倒置該複數個基材，並處理該複數個基材的至少兩側。
一種於一處理腔室中處理一基材的方法，該基材具有一磁致活化層以及設置於該磁致活化層上之一光阻層，該方法包含下列步驟：佈植離子進入該磁致活化層以及該光阻層；於該基材上進行一光阻移除製程，該光阻移除製程包含下列步驟：在一第一壓力下，將該基材浸入一電漿中，該電漿包含來自氟以及氮所組成之群組中的一或多個元素；將介於約0W及約100W之間的一偏壓能量(bias energy)施加至該基材；中斷該電漿並淨化該處理腔室；在大於該第一壓力之一第二壓力下，將該基材暴露至一非-反應氣體；自該處理腔室淨化該非-反應氣體；以及重複該光阻移除製程直到該光阻層被移除為止；以及將該基材暴露至一清潔劑，其中該佈植、重複光阻移除製程，以及暴露至該清潔劑皆於相同之該處理腔室中進行。
如申請專利範圍第17項所述之方法，其中該電漿藉由施加RF能量至一氣體混合物而形成，該氣體混合物包含一氟碳化物、一含氫化合物以及一含氧化合物。
如申請專利範圍第18項所述之方法，其中該清潔劑選自由水、異丙醇以及過氧化氫所組成之群組。