專利名稱：晶片表面材料層的處理系統(tǒng)和方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及半導(dǎo)體制造技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種對半導(dǎo)體晶片表面 的材料層進(jìn)行處理的系統(tǒng)和方法。
背景技術(shù)：
隨著半導(dǎo)體制造技術(shù)的飛速發(fā)展，半導(dǎo)體器件已經(jīng)具有深亞微米結(jié)構(gòu)。在90nm以下的工藝節(jié)點對NMOS器件和PMOS器件的開關(guān)速度和驅(qū) 動電流的提升日趨關(guān)注。利用縮減MOS晶體管柵極長度以及柵極氧化層 的厚度的方式來改善操作速度的方式在90nm以下由于短溝效應(yīng)的存在已 經(jīng)變得不再適用。研究發(fā)現(xiàn)，在摻雜區(qū)表面形成應(yīng)力層可在含有摻雜雜 質(zhì)的層或是襯底中產(chǎn)生機(jī)械應(yīng)力，這種應(yīng)力能夠增加摻雜雜質(zhì)的活動力， 增加的摻雜質(zhì)或是電荷載流子的遷移率，從而能夠進(jìn)一步提高半導(dǎo)體器 件的開關(guān)速度和驅(qū)動電 流。對于金屬氧化物半導(dǎo)體場效應(yīng)晶體管(MOS)而言，在NMOS的沿 著源極-漏極的方向上于N型通道表面形成張應(yīng)力(Tensile Strain)的應(yīng) 力層，可以增加電子的遷移率，^v而增加NMOS的驅(qū)動電流。圖l為半導(dǎo) 體晶體管應(yīng)力層位置示意圖。如圖l所示，圖1以NM0S晶體管為例，在N MOS晶體管的源極74和漏極72表面形成具有張應(yīng)力氮化硅層70,通過快 速熱退火或紫外線照射處理來增加張應(yīng)力。然而，利用快速熱退火增加 氮化硅層70的應(yīng)力，退火的高溫會對金屬硅化物造成不良影響。因此目 前對氮化硅層的應(yīng)力調(diào)整普遍采用紫外線照射的方法。申請?zhí)枮?005101 13716.3的中國專利申請中公開了一種氮化硅層的制造方法，該方法利用 紫外光照射處理氮化硅層。圖2為利用紫外線進(jìn)行應(yīng)力調(diào)整的裝置示意 圖。如圖2所示，處理室內(nèi)部裝有紫外線燈IO,其發(fā)出的紫外線12照射到 下方的襯底30表面的氮化硅層。襯底下方還具有反射層40用于反射紫外 線。處理室的官頂20可以反射紫外線燈10發(fā)出的紫外光，使更多的紫外光20能夠平行照射在襯底30表面。然而紫外線燈10發(fā)出的光還是不均勻 的，照射在村底30中心的紫外光的強(qiáng)度要比照射在襯底周圍的紫外光的 強(qiáng)度高。因此有些應(yīng)力調(diào)整的裝置在處理室中設(shè)置多個紫外線燈作為光 源來增加光強(qiáng)和均勻性。如圖3所示的，圖3中，處理室中包括三個紫外 線燈IO、 IO，和IO，，，它們發(fā)出的紫外光12分別照射在襯底30表面。三個紫 外線燈IO、 10，和10"所發(fā)出的紫外光均有部分會經(jīng)過官頂20的反射。雖然 多個紫外線等的紫外光強(qiáng)度要高于一個紫外線燈的紫外光強(qiáng)度，但是處 理室內(nèi)的漫反射現(xiàn)象比較嚴(yán)重，仍然存在紫外線照射不均勻的問題。發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明的目的在于提供一種半導(dǎo)體晶片表面材料層的處理系統(tǒng)和強(qiáng)度均勻性的問題。一方面，提供了一種晶片表面材料層的處理系統(tǒng)，所述系統(tǒng)包括處 理室、射頻功率源，和與所述射頻功率源連接的激勵線圈，所述處理室 內(nèi)上部充滿被所述射頻功率源和激勵線圏電離的等離子體，所述半導(dǎo)體 晶片置于所述處理室內(nèi)底部，在所述等離子體與所述半導(dǎo)體晶片之間具 有透明材料層，所述等離子體發(fā)射的紫外光透過所述透明材料層照射在 所述半導(dǎo)體晶片表面材料層。優(yōu)選地，所述透明材料層為玻璃。優(yōu)選地，所述玻璃為石英玻璃。優(yōu)選地，所述玻璃為硼硅玻璃。所述等離子體為惰性氣體等離子體。所述惰性氣體為氬氣Ar、氦氣He、氖氣Ne、氙氣Xe、氪氣Ke 中的一種或組合。所述激勵線圈位于所述處理室頂部。 優(yōu)選地，所述激勵線圈位于所述處理室頂部和側(cè)部。 所述處理室底部、半導(dǎo)體晶片下方具有反射層。 所述晶片表面材料為氮化硅層。所述射頻功率源的輸出功率范圍為100W-2200W。 所述處理室內(nèi)的壓力為3mT-500mT。 所述晶片表面材料為低介電常數(shù)材料層。另一方面提供了一種紫外線產(chǎn)生裝置，具有一反應(yīng)室，和射頻功率 源以及與所述射頻源連接的激勵線圏，所述反應(yīng)室內(nèi)具有一透明材料隔 板，所述隔板上方充滿惰性氣體，所述射頻功率源通過激勵線圈將所述 惰性氣體電離為等離子體，電離過程中發(fā)出的紫外線穿過所述透明材料 隔板。優(yōu)選地，所述透明材料隔板為玻璃。 優(yōu)選地，所述玻璃為石英玻璃。 優(yōu)選地，所述玻璃為硼硅玻璃。所述惰性氣體為氬氣Ar、氦氣He、氖氣Ne、氙氣Xe、氪氣Ke 中的一種或組合。所述激勵線圏位于所述反應(yīng)室外頂部。 所述激勵線圏位于所述處理室外頂部和側(cè)部。 所述射頻功率源的輸出功率范圍為100W-2200W。 所述反應(yīng)室內(nèi)的壓力為3mT-500mT。另一方面提供了一種晶片表面材料層的處理方法，包括 將表面具有待處理材料層的晶片置于反應(yīng)室底部； 在所述反應(yīng)室中橫向放置透明材料隔板； 在所述隔板上方通入惰性氣體；通過射頻功率源激發(fā)反應(yīng)室頂部和/或側(cè)部的激勵線圈將所述惰性 氣體電離為等離子體，電離過程中產(chǎn)生的紫外線穿過所述隔板照射到所 述材料層表面。優(yōu)選地，所述透明材料隔板為玻璃。優(yōu)選i也，所述^皮璃為石英JE皮璃。 優(yōu)選地，所述玻璃為硼硅玻璃。所述惰性氣體為氬氣Ar、氦氣He、氖氣Ne、氙氣Xe、氪氣Ke中的一種或組合。用來電離所述惰性氣體的射頻功率源的輸出功率范圍為100W-2200W。所述反應(yīng)室內(nèi)的壓力為3mT-500mT。射頻功率源同時控制反應(yīng)室頂部和側(cè)部的激勵線圈。優(yōu)選地，射頻功率源對反應(yīng)室頂部和側(cè)部的激勵線圈單獨進(jìn)行控制。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的技術(shù)方案具有以下優(yōu)點本發(fā)明的晶片表面材料層處理系統(tǒng)和方法根據(jù)紫外線產(chǎn)生的基本原 理，利用射頻電壓將反應(yīng)氣體電離產(chǎn)生等離子體，在電離的過程中，被 電離氣體會發(fā)生放電現(xiàn)象，等離子體放電同時產(chǎn)生紫外線。本發(fā)明的晶 片表面材料層處理系統(tǒng)在處理室的上部設(shè)置放電空間，半導(dǎo)體晶片放置 在處理室內(nèi)放電空間的下方。處理室上部放電空間充滿等離子體。等離 子體被電離所產(chǎn)生的紫外線從放電空間整體向外發(fā)射，使得放電空間作 為一個整體相當(dāng)于一個大型等離子紫外線燈。因此，由上述本發(fā)明的等 離子紫外線燈所發(fā)出的紫外線與現(xiàn)有的單個或多個紫外線燈所發(fā)出的紫 外光相比，不但發(fā)光面積大幅度提高，而且紫外光均勻性有了本質(zhì)上的 提升，非常適合于處理大尺寸晶片。通過控制射頻電壓功率，能夠調(diào)節(jié) 等離子體發(fā)射紫外線的強(qiáng)度，使處理工藝非常靈活。本發(fā)明中等離子紫 外線燈的紫外線發(fā)射強(qiáng)度遠(yuǎn)大于傳統(tǒng)的單個或多個紫外線燈的發(fā)光強(qiáng) 度，因此能夠大大提高大尺寸晶片表面材料層的處理效率。而且，本發(fā) 明的晶片表面材料層處理系統(tǒng)的處理室內(nèi)上部放電空間與下部晶片之間 設(shè)置有透明材料層，該透明材料層即能夠使紫外線穿過照射在晶片表面， 又能夠阻擋等離子體觸及晶片，從而可以很好地保護(hù)晶片免受等離子體 的轟擊影響。


優(yōu)選實施例的更具體說明，本發(fā)明的上 述及其它目的、特征和優(yōu)勢將更加清晰。在全部附圖中相同的附圖標(biāo)記 指示相同的部分。并未刻意按比例繪制附圖，重點在于示出本發(fā)明的主 旨。在附圖中，為清楚明了，放大了層和區(qū)域的厚度。圖1為半導(dǎo)體晶體管的應(yīng)力層的位置示意圖；圖2為現(xiàn)有利用紫外線對應(yīng)力層進(jìn)行處理的裝置示意圖；圖3為另一種現(xiàn)有利用紫外線對應(yīng)力層進(jìn)行處理的裝置示意圖；圖4為根據(jù)本發(fā)明實施例的晶片表面材料層處理系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖；圖5為根據(jù)本發(fā)明另 一 實施例的晶片表面材料層處理系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示 意圖；圖6為氮化硅層的應(yīng)力與紫外線調(diào)整時間的關(guān)系曲線圖。 所述示意圖只是實例，其在此不應(yīng)限制本發(fā)明保護(hù)的范圍。
具體實施方式
為使本發(fā)明的上述目的、特征和優(yōu)點能夠更加明顯易懂，下面結(jié)合 附圖對本發(fā)明的較佳實施方式做詳細(xì)的說明。在下面的描述中闡述了很多具體細(xì)節(jié)以便于充分理解本發(fā)明。但是 本發(fā)明能夠以很多不同于在此描述的其它方式來實施，本領(lǐng)域技術(shù)人員 可以在不違背本發(fā)明內(nèi)涵的情況下做類似推廣。因此本發(fā)明不受下面公 開的具體實施例的限制。圖4為根據(jù)本發(fā)明實施例的晶片表面材料層處理系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意 圖。所述示意圖只是實例，其在此不應(yīng)限制本發(fā)明保護(hù)的范圍。如圖4 所示，本發(fā)明的晶片表面材料層的處理系統(tǒng)，采用與等離子刻蝕反應(yīng)室 類似的結(jié)構(gòu)。該系統(tǒng)包括一個處理室200,處理室200可以采用等離子 刻蝕或淀積反應(yīng)室的結(jié)構(gòu)，上部為一常形頂。在官頂表面設(shè)置有激勵線 圏100。激勵線圈IOO也可以設(shè)置在官頂中，即本領(lǐng)域技術(shù)人員可以采用已知的任何方式設(shè)置激勵線圏100。激勵線圏IOO可以是單匝或多匝，優(yōu)選為多匝的大面積線圈，以適應(yīng)處理大面積晶片的需要，同時減少線圏IOO本身的電感。本發(fā)明的晶片表面材料層的處理系統(tǒng)還具有射頻功 率源(圖中未示出)，與激勵線圏IOO通過耦合連接。射頻功率源通過 耦合電路對激勵線圈IOO輸入高頻能量。在處理室200內(nèi)部，如圖所示，本發(fā)明采用一透明材料層400將反 應(yīng)室分為上、下兩個部分，上部分做為放電空間，其中充滿等離子體300。 下部分在處理室的底部;^丈置需處理的半導(dǎo)體晶片500,在半導(dǎo)體晶片500 的下方還優(yōu)選放置一反射層600。在進(jìn)行處理之前，向透明材料層400 上部的空間通入惰性氣體，例如氬氣Ar、氦氣He、氖氣Ne、氙氣Xe、 氪氣Ke中的一種或組合，優(yōu)選氦氣He和氖氣Ne。通入的量可以參照 進(jìn)行刻蝕工藝時的通入量參數(shù)，本領(lǐng)域技術(shù)人員不必付出創(chuàng)造性勞動便 可以得到。通入惰性氣體之后，啟動射頻功率源，射頻電流通過耦合電 路進(jìn)入激勵線圏100,射頻功率源使線圈100內(nèi)的射頻電流發(fā)生共振， 從而將處理室200上部的惰性氣體激發(fā)為等離子體300。將射頻功率源 的輸出功率的范圍設(shè)置在100W-2200W,處理室200內(nèi)的壓力維持在 3mT-500mT。電離過程中，氣體等離子體300會放電產(chǎn)生紫外線。上述 透明材料層400為玻璃，本實施例中優(yōu)選為石英玻璃或硼硅玻璃。其能 夠令等離子體300發(fā)射的紫外線穿過進(jìn)入處理室的下部，而將等離子體 300局限于處理室上部的放電空間，使等離子體300不會對半導(dǎo)體晶片 500造成^C壞。上述紫外線照射在處理室200下部的半導(dǎo)體晶片500表面的待處理 的材料層，對該材料層進(jìn)行處理。本實施例的材料層可以是NMOS晶 體管表面的氮化硅層，也可以是低介電常數(shù)材料層。總之，本發(fā)明的晶 片表面材料層的處理系統(tǒng)可以對任何需要紫外線處理的層進(jìn)行處理。當(dāng) 所述材料層為NMOS晶體管表面的氮化硅層時，上述等離子體300所 發(fā)出的紫外線能夠打斷氮化硅層中Si-H和SiN-H的化學(xué)鍵，將氫(H)趕出氮化硅層，從而增加氮化硅層的張應(yīng)力。圖6為氮化硅層的應(yīng)力與 紫外線調(diào)整時間的關(guān)系曲線圖。如圖6所示，曲線61代表氮化硅層的 張應(yīng)力，曲線62代表氮化硅層中氫的含量。隨著紫外線照射時間的增 加，氮化硅層中氫的含量不斷減少，而氮化硅層的張應(yīng)力逐漸增加。當(dāng) 所述材料層為低介電常數(shù)材料層時，等離子體300所發(fā)出的紫外線能夠 修復(fù)在前面工藝步驟中介電常數(shù)的變化，使低介電常數(shù)材料層的介電常 數(shù)穩(wěn)定在一個較低的范圍內(nèi)。本發(fā)明的處理室200上部放電空間充滿等離子體300,其產(chǎn)生的紫 外線從放電空間向外發(fā)射，放電空間作為 一個整體相當(dāng)于一個大型等離 子紫外線燈。可以看出，本發(fā)明的等離子紫外線燈所發(fā)出的紫外線與現(xiàn) 有的單個或多個紫外線燈所發(fā)出的紫外光相比，不但發(fā)光面積大幅度提 高，而且紫外光均勻性有了本質(zhì)上的提升，非常適合于處理大尺寸晶片。 通過控制射頻電壓功率，能夠方便地調(diào)節(jié)等離子體300發(fā)射紫外線的強(qiáng) 度，使處理工藝非常靈活。此外，等離子紫外線燈的紫外線發(fā)射強(qiáng)度遠(yuǎn) 大于傳統(tǒng)的單個或多個紫外線燈的發(fā)光強(qiáng)度，因此能夠大大提高大尺寸 晶片表面材料層的處理效率。圖5為根據(jù)本發(fā)明另 一實施例的晶片表面材料層處理系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示 意圖。所述示意圖只是實例，其在此不應(yīng)限制本發(fā)明保護(hù)的范圍。如圖 5所示，根據(jù)本發(fā)明另一實施例的晶片表面材料層的處理系統(tǒng)，包括一 個處理室200,處理室200可以采用等離子刻蝕或淀積反應(yīng)室的結(jié)構(gòu)， 上部為一官形頂。在官頂表面設(shè)置有大面積激勵線圈100,激勵線圏100 也可以設(shè)置在穿頂中，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以采用已知的任何方式設(shè)置激 勵線圈100。而且激勵線圈IOO可以是單匝或多匝，優(yōu)選為多匝的大面 積線圏，可以處理大面積晶片并減少線圈本身的電感。除了上述激勵線 圈100，本實施例在處理室200的側(cè)部還設(shè)置有激勵線圈110，激勵線 圈IIO可以和激勵線圏100電連接，也可以獨立于激勵線圈100。本實 施例的晶片表面材料層的處理系統(tǒng)具有射頻功率源(圖中未示出)，與激勵線圈ioo和110耦合連接。射頻功率源即可以通過耦合電路同時對 激勵線圈100和110輸入高頻能量，又可以分別對激勵線圏100和110輸入高頻能量。本實施例在處理室內(nèi)部設(shè)置一透明隔板400將處理室分為上、下兩 個部分，上部分作為放電空間，其中充滿等離子體300。半導(dǎo)體晶片500 放置在處理室的下部。在半導(dǎo)體晶片500的下方優(yōu)選放置一反射層600 對紫外線進(jìn)行反射。在進(jìn)行處理之前，向透明隔板400上部的空間通入 惰性氣體，例如氬氣Ar、氦氣He、氖氣Ne、氙氣Xe、氪氣Ke中的一 種或組合，優(yōu)選氦氣He和氖氣Ne。通入的量可以參照進(jìn)行刻蝕工藝時 的通入量參數(shù)。通入惰性氣體之后，啟動射頻功率源，射頻電流通過耦 合電路進(jìn)入激勵線圈100和110,使線圈100和110內(nèi)的射頻電流發(fā)生 共振，從而將處理室200上部的惰性氣體激發(fā)為等離子體300。射頻功 率源可以對激勵線圈IIO單獨進(jìn)行控制，也可以同時控制激勵線圈100 和IIO。側(cè)部激勵線圈110的作用能夠使等離子體300更加均勻地充滿 整個透明隔板400上部的放電空間，從而進(jìn)一步提高照射到晶片表面的 紫外線的均勻性。本實施例將射頻功率源的輸出功率的范圍設(shè)置在 100W-2200W,處理室內(nèi)的壓力維持在3mT-500mT。在電離過程中等離 子體300會放電產(chǎn)生紫外線。上述透明隔板400為玻璃，本實施例中優(yōu) 選為石英玻璃或硼硅玻璃。等離子體300能夠穿過透明隔板400進(jìn)入處 理室的下部，同時透明隔板400能夠?qū)⒌入x子體300與半導(dǎo)體晶片500 隔離開，保證等離子體300不會對半導(dǎo)體晶片500造成破壞。作為實例，根據(jù)本發(fā)明的實施例，包括透明隔板400在內(nèi)的處理室 200上部相當(dāng)于一種紫外線產(chǎn)生裝置，該裝置包括一反應(yīng)室200，射頻 功率源以及激勵線圈100,在紫外線產(chǎn)生裝置的其它實施例中還包括激 勵線圏110。反應(yīng)室200內(nèi)具有一透明材料隔板400。隔板400上方充 滿惰性氣體，射頻功率源通過激勵線圈IOO將惰性氣體電離為等離子體 300，電離過程中發(fā)出的紫外線穿過所述透明材料隔板400。其中，所述透明材料隔板為玻璃，優(yōu)選為石英玻璃或硼硅玻璃。惰性氣體為氬氣Ar、氦氣He、氖氣Ne、氙氣Xe、氪氣Ke中的一種或組合。優(yōu)選地， 激勵線圏包括位于反應(yīng)室200外頂部的線圏IOO和側(cè)部的線圈110。所 述射頻功率源的輸出功率范圍為100W-2200W。所述反應(yīng)室內(nèi)的壓力為 3mT-500mT。根據(jù)本發(fā)明的實施例，還提供了一種晶片表面材料層的處理方法， 包括步驟將表面具有待處理材料層的晶片置于反應(yīng)室底部；在所述反 應(yīng)室中橫向放置透明材料隔板；在所述隔板上方通入惰性氣體；通過射頻功率源激發(fā)反應(yīng)室頂部和/或側(cè)部的激勵線圈將所述惰性氣體電離為 等離子體，電離過程中產(chǎn)生的紫外線穿過所述透明材料隔板照射到所述 材料層表面。其中，所述透明材料隔板為玻璃，優(yōu)選為石英玻璃或硼硅 玻璃。射頻功率源可以同時控制反應(yīng)室頂部和側(cè)部的激勵線圈，也可以 對反應(yīng)室頂部和側(cè)部的激勵線圈單獨進(jìn)行控制。所述惰性氣體為氬氣 Ar、氦氣He、氖氣Ne、氙氣Xe、氪氣Ke中的一種或組合。用來電離 所述惰性氣體的射頻功率源的輸出功率范圍為100W-2200W。所述反應(yīng) 室內(nèi)的壓力為3mT-500mT。以上所述，僅是本發(fā)明的較佳實施例而已，并非對本發(fā)明作任何形 式上的限制。雖然本發(fā)明已以較佳實施例揭露如上，然而并非用以限定 本發(fā)明。任何熟悉本領(lǐng)域的技術(shù)人員，在不脫離本發(fā)明技術(shù)方案范圍情 況下，都可利用上述揭示的方法和技術(shù)內(nèi)容對本發(fā)明4支術(shù)方案作出許多 可能的變動和修飾，或修改為等同變化的等效實施例。因此，凡是未脫 離本發(fā)明技術(shù)方案的內(nèi)容，依據(jù)本發(fā)明的技術(shù)實質(zhì)對以上實施例所做的 任何簡單修改、等同變化及修飾，均仍屬于本發(fā)明技術(shù)方案保護(hù)的范圍 內(nèi)。
權(quán)利要求
1、一種晶片表面材料層的處理系統(tǒng)，所述系統(tǒng)包括處理室、射頻功率源，和與所述射頻功率源連接的激勵線圈，所述處理室內(nèi)上部充滿被所述射頻功率源和激勵線圈電離的等離子體，所述半導(dǎo)體晶片置于所述處理室內(nèi)底部，在所述等離子體與所述半導(dǎo)體晶片之間具有透明材料層，所述等離子體發(fā)射的紫外光透過所述透明材料層照射在所述半導(dǎo)體晶片表面材料層。
2、 如權(quán)利要求l所述的系統(tǒng)，其特征在于所述透明材料層為玻璃。
3、 如權(quán)利要求2所述的系統(tǒng)，其特征在于所述玻璃為石英玻璃。
4、 如權(quán)利要求2所述的系統(tǒng)，其特征在于所述玻璃為硼硅玻璃。
5、 如權(quán)利要求l所述的系統(tǒng)，其特征在于所述等離子體為惰性 氣體等離子體。
6、 如權(quán)利要求5所述的系統(tǒng)，其特征在于所述惰性氣體為氬氣 Ar、氦氣He、氖氣Ne、氛氣Xe、氪氣Ke中的一種或組合。
7、 如權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其特征在于所述激勵線圈位于所 述處理室頂部。
8、 如權(quán)利要求l所述的系統(tǒng)，其特征在于所述激勵線圈位于所 述處理室頂部和側(cè)部。
9、 如權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其特征在于所述處理室底部、半 導(dǎo)體晶片下方具有反射層。
10、 如權(quán)利要求l所述的系統(tǒng)，其特征在于所述晶片表面材料為 氮化硅層。
11、 如權(quán)利要求l所述的系統(tǒng)，其特征在于所述射頻功率源的輸 出功率范圍為100W-2200W。
12、 如權(quán)利要求l所述的系統(tǒng)，其特征在于所述處理室內(nèi)的壓力 為3mT-500mT。
13、 如權(quán)利要求l所述的系統(tǒng)，其特征在于所述晶片表面材料為 低介電常數(shù)材料層。
14、 一種紫外線產(chǎn)生裝置，具有一反應(yīng)室，和射頻功率源以及與所其特征在于所述玻璃為石英玻其特征在于所述玻璃為硼硅玻其特征在于所述惰性氣體為氬 氪氣Ke中的一種或組合。 其特征在于所述激勵線圈位于述射頻源連接的激勵線圏，所述反應(yīng)室內(nèi)具有一透明材料隔板，所述隔 板上方充滿惰性氣體，所述射頻功率源通過激勵線圈將所述惰性氣體電 離為等離子體，電離過程中發(fā)出的紫外線穿過所述透明材料隔板。
15、 如權(quán)利要求14所述的裝置，其特征在于所述透明材料隔板 為玻璃。
16、 如權(quán)利要求15所述的裝置，璃。
17、 如權(quán)利要求15所述的裝置，璃。
18、 如權(quán)利要求14所述的裝置， 氣Ar、氦氣He、氖氣Ne、氙氣Xe、
19、 如權(quán)利要求14所述的裝置， 所述反應(yīng)室外頂部。
20、 如權(quán)利要求14所述的裝置，其特征在于所述激勵線圈位于 所述處理室外頂部和側(cè)部。
21、 如權(quán)利要求14所述的裝置，其特征在于所述射頻功率源的 輸出功率范圍為100W-2200W。
22、 如權(quán)利要求14所述的裝置，其特征在于所述反應(yīng)室內(nèi)的壓 力為3mT-500mT。
23、 一種晶片表面材料層的處理方法，包括 將表面具有待處理材料層的晶片置于反應(yīng)室底部； 在所述反應(yīng)室中橫向放置透明材料隔板； 在所述隔板上方通入惰性氣體；通過射頻功率源激發(fā)反應(yīng)室頂部和/或側(cè)部的激勵線圈將所述惰性 氣體電離為等離子體，電離過程中產(chǎn)生的紫外線穿過所述隔板照射到所 述材料層表面。
24、 如權(quán)利要求23所述的方法，其特征在于所述透明材料隔板
25、 如權(quán)利要求24所述的方法，其特征在于所述玻璃為石英玻璃。
26、 如權(quán)利要求24所述的方法，其特征在于所述玻璃為硼硅玻璃。
27、 如權(quán)利要求23所述的方法，其特征在于所述惰性氣體為氬 氣Ar、氦氣He、氖氣Ne、氙氣Xe、氪氣Ke中的一種或組合。
28、 如權(quán)利要求23所述的方法，其特征在于用來電離所述惰性 氣體的射頻功率源的輸出功率范圍為100W-2200W。
29、 如權(quán)利要求23所述的方法，其特征在于所述反應(yīng)室內(nèi)的壓 力為3mT-500mT。
30、 如權(quán)利要求23所述的方法，其特征在于射頻功率源同時控 制反應(yīng)室頂部和側(cè)部的激勵線圈。
31、 如權(quán)利要求23所述的方法，其特征在于射頻功率源對反應(yīng) 室頂部和側(cè)部的激勵線圈單獨進(jìn)行控制。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種晶片表面材料層的處理系統(tǒng)和方法，所述系統(tǒng)包括處理室、射頻功率源，和與所述射頻功率源連接的激勵線圈，所述處理室內(nèi)上部充滿被所述射頻功率源和激勵線圈電離的等離子體，所述半導(dǎo)體晶片置于所述處理室內(nèi)底部，在所述等離子體與所述半導(dǎo)體晶片之間具有透明材料層，所述等離子體發(fā)射的紫外光透過所述透明材料層照射在所述半導(dǎo)體晶片表面材料層。本發(fā)明的晶片表面材料層的處理系統(tǒng)和方法能夠從根本上解決利用紫外線對材料層進(jìn)行處理時紫外線光強(qiáng)度均勻性的問題。
文檔編號H01L21/02GK101329984SQ20071004215
公開日2008年12月24日 申請日期2007年6月18日 優(yōu)先權(quán)日2007年6月18日
發(fā)明者吳漢明, 張春光 申請人:中芯國際集成電路制造(上海)有限公司