厚胶去除的终点控制

完全去除厚胶需要正确的终点检测

采用微波(MW)等离子体去除厚抗蚀剂时——如用于微机械和微机电系统(MEMS)的厚胶——需要有足够的终点检测,以限制敏感结构和表面意外暴露于反应性气体。 微波辅助等离子体的这一独特性能,可采用温度传感器轻松、准确地检测终点。

微波等离子体–最小热负荷,各向同性的抗蚀剂去除

RF-等离子体使基板暴露于大量的带电物(离子)之下,它们与等离子体中的能量分布相关。 这些离子在撞击基板表面时会转移动能,使基板变热。根据工艺条件,这种变热对基板的完整性至关重要,因此需要冷却使其在所需的温度范围内。 采用Muegge的微波辅助远程等离子体源,能量传递非常低,没有带电粒子释放到工艺腔体中。 结果,基板保持冷态,唯一的热源来自去除抗蚀剂时的化学反应。相应的温度变化,可用于跟踪去除工艺的进度。

Muegge的解决方案:准确、可靠、可重复

尽管光学终点检测技术成熟并且可靠,但它仍需大量投资其他专业设备,如干涉测量和复杂的控制算法。 对于要求不高的应用(例如光刻胶去除),客户需要的是不太复杂的方案。温度,作为反应进程的指标,是显而易见的选择。但温度通常不容易监测,因为等离子体产生物质会有物理副作用(例如,由于溅射引起的升温)。

基于自由基的光刻胶去除能精确跟踪仅由化学反应释放的热量。 数据收集易于实现,可靠且可重复。

不同样本基板的终点检测

图1:通过感测单个基板温度,对两个不同样本进行终点检测

基于温度的终点检测的优势

大规模生产中,不同的应用需不同的终点控制技术。在光刻胶去除工艺中,监测基板温度提供了一种可靠的终点检测方法,然而RF-等离子体技术会产生过多的干扰,无法将反应热与其他加热机制的热量区分开。微波辅助光刻胶去除能采集到足够分辨率的温度数据,用作终点检测。温度传感器能在MW辅助等离子体的典型压力范围内可靠工作,无需额外的硬件。信号稳定且无干扰,因为它仅来自于基板上的化学反应。从终点可以很容易看出过度蚀刻,工艺腔的变化(例如泄漏,气体流量)将反映在终点监测曲线中,并有助于对预防性维护周期做出调整。检测本质上非常稳定,在工艺调整时不需要重新校准。它是Muegge微波系统(STP系列)的一项功能,已在大量生产中得到验证。

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