Contrôle Endpoint pour le retrait de photorésist épais

Le retrait complète de photorésist épais nécessite une détection adéquate du point final (Endpoint)

L’application d’un plasma micro-ondes pour retirer une résine épaisse telle que celle utilisée pour les micro-machines et les systèmes microélectromécaniques (MEMS) nécessite une détection adéquate du point final pour limiter l’exposition inutile du substrat et des autres surfaces sensibles aux gaz réactifs. Les propriétés uniques du plasma micro-ondes permettent une détection facile et précise des points finaux à l’aide de capteurs de température.

Plasma micro-ondes - Retrait isotrope de photorésist avec le moindre effet thermique

Le plasma HF expose le substrat à une quantité relativement élevée d’espèces chargées (ions), en conformité avec la distribution d’énergie dans le plasma. Ces ions transfèrent de l’énergie cinétique lorsqu’ils frappent la surface du substrat en provoquant son échauffement. Selon les conditions du procédé, ce chauffage est critique pour l’intégrité du substrat ; le refroidissement du substrat est nécessaire pour rester dans la plage de température spécifiée. Avec le Remote plasma micro-ondes de Muegge, l’effet thermique / énergétique est extrêmement faible, aucune particule chargée n’est libérée dans la chambre de traitement. En conséquence, le substrat reste froid, la seule source de chaleur est la réaction chimique exothermique correspondant au retrait de photorésist ; la variation de la température peut être utilisé pour suivre la progression du processus de nettoyage.

Les solutions de Muegge - précises, fiables et reproductibles

Bien que la détection optique des points finaux soit mature et fiable, elle nécessite un investissement substantiel dans des équipements supplémentaires tels que l’interférométrie et les algorithmes de contrôle sophistiqués. Pour les applications moins exigeantes (par exemple, le retrait de photoresist), les clients recherchent des solutions moins complexes. La température comme indicateur de la progression de la réaction est un choix évident mais généralement pas facile à suivre en raison des effets secondaires physiques par les espèces générées (par exemple, augmentation de la température due à la pulvérisation).

Le retrait de photorésist avec des radicaux permet un suivi précis de la chaleur libérée par la réaction chimique (exothermique). La collecte de données est facile à réaliser, fiable et reproductible.

Endpoint détection pour différents substrats

Figure 1 : Exemple de Endpoint détection pour deux substrats différents ; détection de la température du chaque substrat individuel

Les avantages de Endpoint détection basée sur la température

Différentes applications nécessitent différentes technologies pour le contrôle Endpoint dans la production industrielle. L’utilisation de la température du substrat pendant le retrait de photorésist offre une méthode fiable pour détecter le Endpoint ; cependant, la technologie plasma HF produit trop de bruit pour pouvoir différencier entre la chaleur de réaction et les autres mécanismes de chauffage. Le retrait de photorésist par plasma micro-ondes permet de collecter des données de température avec une résolution suffisante pour la détection du point final. Les capteurs de température fonctionnent de manière fiable pour la plage de pression typique au plasma micro-ondes sans aucun matériel supplémentaire. Le signal est stable et exempt d’interférences car il ne dépend que de la réaction chimique qui se déroule sur le substrat. La sur-gravure peut être facilement dérivée du point final, les changements dans la chambre de traitement (par exemple, les fuites, le débit de gaz) se refléteront dans la courbe du point final et aideront à ajuster les cycles de maintenance préventive. La détection est intrinsèquement très stable et ne nécessite pas de recalibrage en cas d’ajustements de processus. C’est une caractéristique des systèmes micro-ondes Muegge (série STP) déjà éprouvée dans la production industrielle.

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