[发明专利]用于低电介质常数材料的具有原位背侧聚合物去除的等离子体电介质蚀刻工艺

权利要求书

1.一种具有原位背侧聚合物去除的等离子体蚀刻工艺，包括：

提供具有掺碳二氧化硅电介质层的工件；

在所述工件表面上限定光刻胶掩模；

在蚀刻反应室中把所述工件夹紧到静电卡盘；

在所述光刻胶掩模上沉积保护氟碳聚合物时，引入氟碳基工艺气体， 把RF偏压功率施加到所述静电卡盘和把RF源功率施加到顶电极来蚀刻电 介质层的暴露部分；

去除所述氟碳基工艺气体并引入氢基工艺气体，伸长在所述静电卡盘 中的提升销来把工件升高在所述静电卡盘的上方，在所述反应室中把所述 工件的背侧暴露给由所述氢基工艺气体形成的等离子体，并把RF源功率 施加到所述顶电极，以便去除之前沉积在所述背侧的聚合物，直到从所述 背侧去除了聚合物。

2.如权利要求1所述的工艺，其中在引入的所述氢基工艺气体时施加 到所述顶电极的所述RF源功率是VHF频率。

3.如权利要求2所述工艺，其中所述VHF频率是162MHz。

4.如权利要求2所述工艺，还包括在从所述背侧去除所述聚合物过程 中将室压力保持在几百毫托的低室压力。

5.如权利要求4所述工艺，其中所述室压力是500毫托。

6.如权利要求4所述工艺，还包括将伸长所述提升销步骤之前的晶片 温度保持低于60-100摄氏度。

7.如权利要求1所述工艺，还包括：

去除所述氢基工艺气体并引入光刻胶去除工艺气体，而且把RF偏压 功率施加到所述静电卡盘以便从所述工件去除所有光刻胶。

8.如权利要求1所述工艺，其中所述氢基工艺气体包括纯氢。

9.如权利要求1所述工艺，其中氢基工艺气体同时包括氢气和水蒸 气。

10.如权利要求1所述工艺，其中引入氢基工艺气体的步骤包括将氢 气以第一速度和水蒸气以第二速度流入等离子体产生区，其中所述第一速 度超过所述第二速度。

11.如权利要求10所述工艺，其中所述第一速度是所述第二速度的十 倍以上。

12.如权利要求10所述工艺，其中所述第一速度是所述第二速度的20 倍以上。

13.如权利要求2所述工艺，其中在从所述工件的所述背侧去除聚合 物过程中，所施加的RF源功率是2000瓦的量级上。

14.一种具有原位背侧聚合物去除的等离子体蚀刻工艺，包括：

提供具有掺碳二氧化硅电介质层的工件；

在所述工件的表面上限定光刻胶掩模；

在蚀刻反应室中把所述工件夹紧到静电卡盘；

在光刻胶掩模上沉积保护氟碳聚合物时，引入氟碳基工艺气体，把 RF偏压功率施加到所述静电卡盘和把RF源功率施加到顶电极来蚀刻电介 质层的暴露部分；

去除所述氟碳基工艺气体并引入氢气和微量加入的水蒸气的氢基工艺 气体，伸长所述静电卡盘中的提升销来把所述工件升高在所述静电卡盘的 上方，在反应室中把所述工件的背侧暴露给由所述氢基工艺气体形成的等 离子体，并把几千瓦功率的VHF频率RF源功率施加到所述顶电极，并在 将所述工件的温度保持低于60-100摄氏度时，维持几百毫托的低室压力， 以便去除之前沉积在所述背侧的聚合物，直到已经从所述背侧去除了聚合 物。

15.如权利要求14所述的工艺，还包括：

去除所述氢基工艺气体并引入光刻胶去除工艺气体，而且把RF偏压 功率施加到所述静电卡盘以便从所述工件去除所有光刻胶。

16.如权利要求15所述的工艺，其中所述光刻胶去除工艺气体是氨。

17.如权利要求14所述的工艺，其中引入氢基工艺气体的步骤包括将 氢气以第一速度和水蒸气以第二速度流入等离子体产生区，其中所述第一 速度超过所述第二速度。