一種去除光致抗蝕劑的方法和設(shè)備的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及半導(dǎo)體領(lǐng)域，特別涉及一種去除光致抗蝕劑的方法和設(shè)備。
【背景技術(shù)】
[0002]在低溫多晶硅(LTPS)的制造工藝中需要進(jìn)行溝道摻雜，在溝道摻雜過程中，由于光致抗蝕劑受到離子注入時高能量的影響，會引起化學(xué)性質(zhì)的一些改變，導(dǎo)致光致抗蝕劑剝離時難以去除。
[0003]在剝離之前通常需要對光致抗蝕劑進(jìn)行灰化處理，以去除一定厚度的表面變質(zhì)的光致抗蝕劑。
[0004]灰化處理通常在干刻蝕裝置中進(jìn)行，在獨(dú)立的密閉真空下通入少量氣體進(jìn)行灰化。這樣不僅增加一道工藝、使得工藝變得復(fù)雜，而且會占用干刻蝕裝置的產(chǎn)能、甚至需要增設(shè)腔室而導(dǎo)致設(shè)備購買費(fèi)用的增加。此外，在干刻蝕裝置中進(jìn)行灰化處理需要在真空環(huán)境下進(jìn)行，達(dá)到規(guī)定的真空度需要較長的時間，因而增加了完成工序的時間(通常處理加傳送的時間超過2小時)，降低了生產(chǎn)效率。
[0005]因此，需要一種能高效去除光致抗蝕劑的方法，簡化灰化處理工藝，節(jié)約達(dá)到規(guī)定的真空度所需的時間，從而提高生產(chǎn)效率并降低生產(chǎn)成本。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]一方面，本發(fā)明提供一種去除光致抗蝕劑的方法，包括:
[0007]涂布光致抗蝕劑對低溫多晶硅進(jìn)行溝道摻雜；
[0008]利用大氣等離子體處理裝置，通入氣體形成等離子體，對所述光致抗蝕劑進(jìn)行灰化處理；
[0009]去除有機(jī)殘余物；以及
[0010]利用剝離裝置，對光致抗蝕劑進(jìn)行剝離處理。
[0011]在本發(fā)明方法的一個優(yōu)選實(shí)施方式中，所述大氣等離子體處理裝置包括上電極和下電極，所述上電極的頻率為13.56MHz，所述下電極的頻率為3.2MHz。
[0012]在本發(fā)明方法的另一個優(yōu)選實(shí)施方式中，所述上電極的RF功率設(shè)定在1000KW以上，所述下電極的RF功率設(shè)定在500KW以上。
[0013]在本發(fā)明方法的另一個優(yōu)選實(shí)施方式中，所述大氣等離子體處理裝置的工作氣壓設(shè)定為10_3?10_2托。
[0014]在本發(fā)明方法的另一個優(yōu)選實(shí)施方式中，進(jìn)行灰化處理的時間為25?300秒。
[0015]在本發(fā)明方法的另一個優(yōu)選實(shí)施方式中，進(jìn)行灰化處理的時間為120?200秒。
[0016]在本發(fā)明方法的另一個優(yōu)選實(shí)施方式中，所述氣體為氫氣和氧氣的混合氣體。
[0017]在本發(fā)明方法的另一個優(yōu)選實(shí)施方式中，所述氫氣和氧氣的混合氣體中氫氣的流量為500sccm,氧氣的流量為lOOOsccm。
[0018]另一方面，本發(fā)明還提供一種去除光致抗蝕劑的設(shè)備，包括用于形成等離子體并對光致抗蝕劑進(jìn)行灰化處理的大氣等離子體處理裝置以及用于對灰化后的光致抗蝕劑進(jìn)行剝離處理的剝離裝置。
[0019]在本發(fā)明設(shè)備的一個優(yōu)選實(shí)施方式中，所述剝離裝置包括剝離槽、異丙醇槽、水洗槽和干燥槽。
[0020]采用本發(fā)明的方法，可有效減少去除光致抗蝕劑的時間，簡化工藝流程，提高生產(chǎn)效率，同時減少設(shè)備購置費(fèi)用和維護(hù)費(fèi)用，降低生產(chǎn)成本。
【具體實(shí)施方式】
[0021]下面根據(jù)具體實(shí)施例對本發(fā)明的技術(shù)方案做進(jìn)一步說明。本發(fā)明的保護(hù)范圍不限于以下實(shí)施例，列舉這些實(shí)例僅出于示例性目的而不以任何方式限制本發(fā)明。
[0022]在本發(fā)明的一個優(yōu)選實(shí)施方式中，提供一種去除光致抗蝕劑的方法，包括:涂布光致抗蝕劑對低溫多晶硅進(jìn)行溝道摻雜；利用大氣等離子體處理裝置，通入氣體形成等離子體，對所述光致抗蝕劑進(jìn)行灰化處理；去除有機(jī)殘余物；以及利用剝離裝置，對光致抗蝕劑進(jìn)行剝離處理。
[0023]在溝道摻雜過程中，由于光致抗蝕劑受到離子注入時高能量的影響，會引起化學(xué)性質(zhì)的一些改變，即光致抗蝕劑表面會發(fā)生變質(zhì)。本發(fā)明的去除光致抗蝕劑的方法先進(jìn)行灰化處理，以去除一定厚度的表面變質(zhì)的光致抗蝕劑，之后再進(jìn)行剝離處理，以去除余下的光致抗蝕劑。
[0024]在涂布光致抗蝕劑并進(jìn)行曝光、顯影的過程中，基板表面會留下有機(jī)殘余物，在灰化處理的同時可利用等離子體產(chǎn)生的例如氧自由基去除上述有機(jī)殘余物。
[0025]現(xiàn)有技術(shù)中利用干刻蝕裝置進(jìn)行灰化處理，存在處理時間長、工藝流程復(fù)雜、裝置購置費(fèi)用和維護(hù)費(fèi)用較高等問題，因此本發(fā)明的灰化處理利用大氣等離子體處理裝置進(jìn)行。
[0026]等離子體又叫做電漿，是由部分電子被剝奪后的原子及原子被電離后產(chǎn)生的正負(fù)電子組成的離子化氣體狀物質(zhì)，它廣泛存在于宇宙中，常被視為是除去固、液、氣外，物質(zhì)存在的第四態(tài)。等離子體是一種很好的導(dǎo)電體，利用經(jīng)過巧妙設(shè)計的磁場可以捕捉、移動和加速等離子體。等離子體物理的發(fā)展為材料、能源、信息、環(huán)境空間，空間物理，地球物理等科學(xué)的進(jìn)一步發(fā)展提新的技術(shù)和工藝。
[0027]大氣等離子體射流基本放電形式是介質(zhì)阻擋放電，同時因為有快速氣流吹動，氣流的存在可以進(jìn)一步抑制放電過程中可能產(chǎn)生的放電通道過于集中的問題，有利于產(chǎn)生一種穩(wěn)定而均勻的放電形式；此外，氣流的吹動可以把放電空間產(chǎn)生的一些活性成分、激發(fā)態(tài)粒子、甚至荷電粒子導(dǎo)出放電空間區(qū)域，這樣就可以實(shí)現(xiàn)放電區(qū)域與工作區(qū)域的分離，使這種放電等離子體發(fā)生器具有更大的實(shí)用性。
[0028]本發(fā)明方法所用的大氣等離子體處理裝置包括氣體流量控制器、上電極、下電極、等離子體噴口和傳送帶。
[0029]氣體流量控制器用于控制氣體的流量，使氣體以預(yù)定的流量通入上電極和下電極之間。
[0030]上電極和下電極分別連接一個RF (射頻)電源，為形成穩(wěn)定的等離子體，通常將上電極的頻率設(shè)定為13.56MHz，將下電極的頻率設(shè)定為3.2MHz，通過在上下電極施加一定的射頻功率從而將通入的氣體轉(zhuǎn)變?yōu)榈入x子體，上電極的射頻功率設(shè)定為大于1000KW，下電極的射頻功率設(shè)定為大于500KW。
[0031]等離子體噴口設(shè)置在下電極上，用于將等離子體狀態(tài)的氣體噴射到傳送帶上方的基板上，從而進(jìn)行灰化處理。
[0032]傳送裝置用于傳送基板，并與剝離裝置的傳送裝置相連，使得基板可以不間斷地通過大氣等離子體處理裝置和剝離裝置。
[0033]為了提高清潔效果需提高等離子體系統(tǒng)的壓力，本發(fā)明的大氣等離子體處理裝置的工作壓力即裝置內(nèi)部腔體的壓力不低于10_3托，優(yōu)選為10_3?10_2托，以此來獲得更好的處理效果。
[0034]若能量供給順利，任何種類的氣體都可以形成大氣等離子體，只是在限定的能量的條件下，如何形成穩(wěn)定的等離子體才是關(guān)鍵，此外還要考慮其它必要性能，如親水性等，以表現(xiàn)出的表面處理效果為基準(zhǔn)，進(jìn)而選定所用的氣體。
[0035]真空等離子體系統(tǒng)的許多氣體中主要使用氬氣(Ar)或氦氣(He)等惰性氣體，其原因在于低電壓/電力條件可以創(chuàng)造穩(wěn)定的等離子體。大氣壓等離子體跟真空系統(tǒng)等離子體擁有不一樣的壓力，所以氣體的使用量很多，單純使用氬氣(Ar)或氦氣(He)會大幅提高成本。
[0036]在本發(fā)明中，用于形成大氣等離子體的氣體可選自氫氣、氧氣、氮?dú)饣蚱淙我饨M合，通常選用成本較低的氫氣與氧氣。
[0037]當(dāng)所用的氣體為氫氣和氧氣的混合氣體時，其反應(yīng)機(jī)理如下:加速等離子體中的電子，使電子與氧氣、氫氣反應(yīng)產(chǎn)生氧原子、臭氧及氫原子，如式(I)?(3)。這些粒子的反應(yīng)性非常強(qiáng)，與物體表面的有機(jī)分子碰撞即起反應(yīng)，并生成穩(wěn)定的碳?xì)浞肿?、碳氧分子或水分子，如?4)、(5)。氧原子的反應(yīng)性比氫原子強(qiáng)，因此在大部份的清潔應(yīng)用上會優(yōu)先選擇氧等離子體。
[0038]e>H2 — 2H (I)
[0039]e>02 — 20 (2)
[0040]0+02 — O3 (3)
[0041 ] H (g) +CnH2n+2 (s) —