使用H*O等离子体和H*O蒸气释放电荷的方法及其应用技术

一种使用纯Ｈ↓［２］Ｏ等离子体的原位实施方法，用来从基材或晶圆移除光阻层，而不会在基材或晶圆上累积电荷。以及，一种使用纯Ｈ↓［２］Ｏ等离子体或纯Ｈ↓［２］Ｏ蒸气的原位实施方法，用来从此基材或晶圆表面移除或释放经由一个或多个集成电路建构制程所累积的电荷。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术是有关于一种半导体元件的制作方法，特别是有关于一种从晶圆上释放电荷的方法。
技术介绍
集成电路是已为熟此技艺者所习知，通常集成电路包括有建构于单一晶圆上的完整电子电路。集成电路是使用许多不同的制程所建构而成。这些制程包括氧化、微影、蚀刻、离子掺杂以及金属化。在制程之中，累积在晶圆表面的电荷会降低闸极和/或介电层的氧化品质，并且/或改变元件的参数。例如，通过光学微影所定义的光阻图案层，是用来作为蚀刻晶圆下层的光罩。蚀刻之后的光阻层，例如是光阻或电子束光阻(E-Beam Resist)，通常会在氧等离子体制程中被移除。在此氧等离子体制程中，晶圆是置放于光阻剥除制程室中，然后将主要成份为氧气的蚀刻气体配方(Recipe)通入制程室。此氧气蚀刻气体更可包含其它物质，例如是水蒸气和/或少量的氮气。实质由氧气组成的氧气体离子等离子体形成在晶圆的上方并用来移除光阻层。请参阅图1所示，由于氧基(O2Radicals)的负电特性，因此氧基离子会有捕捉等离子体中的电子的高度倾向，这会导致相对低的电子密度而造成氧等离子体不均匀的空间分布。此氧等离子体不均匀的空间分布会导致电荷逐渐在晶圆上累积，而累积在晶圆上的电荷则会造成某些缺陷，包括有接垫孔蚀(Pad Pitting)、伽凡尼金属腐蚀(Galvanic Metal Corrosion)、钨腐蚀(Tungsten Dredging)以及低品质的闸极氧化物等，然不限于此。在集成电路制程中，一般用来释放累积在晶圆表面的电荷的现有习知方法，是在晶圆表面进行一种原位(in-situ)水烘烤制程(Water BakingProcess)。然而，通常无法完全将所有从晶圆上的电荷完全释放。因此，非常需要一种在集成电路制程中，能实质地将累积在晶圆上的电荷消除或释放的方法。由此可见，上述现有的释放累积在晶圆表面的电荷的方法在使用上，显然仍存在有不便与缺陷，而亟待加以进一步改进。为了解决上述存在的问题，相关厂商莫不费尽心思来谋求解决之道，但长久以来一直未见适用的设计被发展完成，而一般产品又没有适切的结构能够解决上述问题，此显然是相关业者急欲解决的问题。因此如何能创设一种新型的释放电荷的方法，便成为当前业界极需改进的目标。有鉴于上述现有的释放累积在晶圆表面的电荷的方法存在的缺陷，本专利技术人基于从事此类产品设计制造多年丰富的实务经验及专业知识，并配合学理的运用，积极加以研究创新，以期创设一种新型的使用H2O等离子体和H2O蒸气释放电荷的方法，能够改进一般现有的释放累积在晶圆表面的电荷的方法，使其更具有实用性。经过不断的研究、设计，并经过反复试作样品及改进后，终于创设出确具实用价值的本专利技术。
技术实现思路
本专利技术的主要目的在于，克服现有的释放累积在晶圆表面的电荷的方法存在的缺陷，而提供一种新型的使用H2O等离子体和H2O蒸气释放电荷的方法及其应用，所要解决的技术问题是使其一种在集成电路制程中，能实质地将累积在基材或晶圆上的电荷移除的方法。在本专利技术的一个实施例之中，此一方法包括将基材或晶圆放置在制程室中，并且在制程室中产生水等离子体(Water Plasma)，从而更加适于实用。在本专利技术的另一个实施例之中，此一方法包括将基材或晶圆放置在制程室中，并且将水蒸气导入制程室中。本专利技术的目的及解决其技术问题是采用以下技术方案来实现的。依据本专利技术提出的一种移除累积于一基材或一晶圆表面的电荷的方法，包括置放该基材或该晶圆于一反应室中；在该反应室中产生一水等离子体。本专利技术的目的及解决其技术问题还可采用以下技术措施进一步实现。前述的电荷移除方法，其中在该反应室中产生一水等离子体的步骤包括通入包含有一水反应物(Reactive Species)的一气体至该反应室中；以及在该反应室中释放自由电子，借以在该反应室中形成该水等离子体。前述的电荷移除方法，其中所述的水反应物包括至少实质为70％的一分压。前述的电荷移除方法，更包括调整该气体的压力至实质介于0.1托尔与10托尔之间。前述的电荷移除方法，其中所述的气体更包括一非反应物。前述的电荷移除方法，其中所述的非反应物是选自于由氩、氦以及上述组合所组成的一族群。前述的电荷移除方法，其中所述的气体更包括一氟基反应物。前述的电荷移除方法，其中所述的气体更包括一氟基反应物。前述的电荷移除方法，其中所述的基板或该晶圆是由一半导体材料所组成。前述的电荷移除方法，其中累积于该基材或该晶圆表面的电荷，是经由先前所进行的一集成电路建构制程所造成。本专利技术的目的及解决其技术问题还采用以下技术方案来实现。依据本专利技术提出的一种移除累积于一基材或一晶圆表面的电荷的方法，包括置放该基材或该晶圆于一反应室中；将一水蒸气导入该反应室中。本专利技术的目的及解决其技术问题还可采用以下技术措施进一步实现。前述的电荷移除方法，其更包括调整该水蒸气的压力至实质介于2托尔与100托尔之间。前述的电荷移除方法，其中所述的基板或该晶圆是由一半导体材料所组成。前述的电荷移除方法，其中累积于该基材或该晶圆表面的电荷，是经由先前所进行的一集成电路建构制程所造成。经由上述可知，本专利技术的一种使用纯H2O等离子体的原位实施方法，用来从基材或晶圆移除光阻层，而不会在基材或晶圆上累积电荷。以及，一种使用纯H2O等离子体或纯H2O蒸气的原位实施方法，用来从此基材或晶圆表面移除或释放经由一个或多个集成电路建构制程所累积的电荷。借由上述技术方案，本专利技术使用H2O等离子体和H2O蒸气释放电荷的方法及其应用至少具有下列优点本专利技术是揭示一种在集成电路制程中，能实质地将累积在基材或晶圆上的电荷消除或释放。综上所述，本专利技术新颖的使用H2O等离子体和H2O蒸气释放电荷的方法具有上述诸多优点及实用价值，在技术上有显著的进步，并产生了好用及实用的效果，且较现有的释放累积在晶圆表面的电荷的方法具有增进的多项功效，从而更加适于实用，并具有产业的广泛利用价值，诚为一新颖、进步、实用的新设计。上述说明仅是本专利技术技术方案的概述，为了能够更清楚了解本专利技术的技术手段，而可依照说明书的内容予以实施，并且为了让本专利技术的上述和其他目的、特征和优点能够更明显易懂，以下特举较佳实施例，并配合附图，详细说明如下。附图说明图1是绘示现有习知因氧气等离子体为主的光阻移除方法造成晶圆表面电荷累积的示意图。图2是绘示用来进行纯H2O等离子体方法的典型等离子体反应室的示意图，其中纯H2O等离子体方法系。图3是根据本专利技术纯H2O等离子体方法的一实施例，绘示从基材或晶圆上移除光阻层使其表面实质不会累积电荷的方法的步骤流程图。图4是绘示通过纯H2O等离子体为主的光阻移除方法使晶圆表面电荷释放的示意图。图5A-5B是绘示使用现有习知氧气等离子体方法进行光阻剥除制程以后，位于晶圆表面的电荷分布图。图5C是绘示在使用纯H2O等离子体方法进行光阻剥除制程以后，位于晶圆表面的电荷分布图。图6A-6B是绘示使用现有习知氧气等离子体方法进行光阻剥除制程以后，形成在晶圆上的金属接垫的光学显微镜照片。图7A-7B是绘示使用本专利技术纯H2O等离子体方法进行光阻剥除制程以后，形成在晶圆上的金属接垫的光学显微镜照片。图8A是绘示采用另一水烘烤制程来解决钨腐蚀问题的现有习知制程流程图。图8B是绘示本专利技术采用纯H2O等本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种移除累积于一基材或一晶圆表面的电荷的方法，其特征在于其包括：置放该基材或该晶圆于一反应室中；在该反应室中产生一水等离子体。

【技术特征摘要】
US 2005-5-27 11/140,1151.一种移除累积于一基材或一晶圆表面的电荷的方法，其特征在于其包括置放该基材或该晶圆于一反应室中；在该反应室中产生一水等离子体。2.根据权利要求1所述的电荷移除方法，其特征在于其中在该反应室中产生一水等离子体的步骤包括通入包含有一水反应物的一气体至该反应室中；以及在该反应室中释放自由电子，借以在该反应室中形成该水等离子体。3.根据权利要求2所述的电荷移除方法，其特征在于其中所述的水反应物包括至少实质为70％的一分压。4.根据权利要求2所述的电荷移除方法，其特征在于其更包括调整该气体的压力至实质介于0.1托尔与10托尔之间。5.根据权利要求2所述的电荷移除方法，其特征在于其中所述的气体更包括一非反应物。6.根据权利要求5所述的电荷移除方法，其特征在于其中所述的非反应物是选自于由氩、氦以及上述组合所组成的一族群。7.根据权利要求6所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：李元榜，吴子扬，潘昇良，林耀辉，赖育志，陈德芳，林佩璇，吴善华，刘鸿兴，
申请(专利权)人：台湾积体电路制造股份有限公司，
类型：发明
国别省市：71[中国|台湾]