用于光掩模等离子体蚀刻的方法和装置的制作方法

专利名称：用于光掩模等离子体蚀刻的方法和装置的制作方法
技术领域：
本发明的实施方式主要涉及用于等离子体蚀刻光掩模的方法和装置，以及 更具体地涉及具有等离子体物质分布的改善控制的方法和装置。
背景技术：
微电子或集成电路器件的制造典型地包含需要在半导电、介电和导电衬底 上执行的数百个独立步骤的复杂工艺次序。这些工艺歩骤的实施例包括氧化、 扩散、离子注入、薄膜沉积、清洗、蚀刻和光刻。利用光刻和蚀刻(通常引用 为图案转移歩骤)，所需的图案首先转移到光敏材料层，例如光刻胶，然后在 后续的蚀刻期间转移到下一层材料层上。在光刻步骤中，底版光刻胶层透过包
含图案的掩模版(reticle)或光掩模暴露于辐射源，从而图案的图像形成在光 刻胶中。通过在适宜的化学溶液中显影光刻胶，去除光刻胶部分，从而造成图 案化的光刻胶层。利用该光刻胶图案作为掩模，下一层材料层暴露于反应性环 境中，例如，利用湿法蚀刻或干法蚀刻，其使图案转移到下一层材料层上。
在光掩模上的图案，其典型地在支撑在玻璃或石英衬底的含金属层中形 成，还利用通过光刻胶图案进行蚀刻产生。然而，在该情形下，通过直接写入 技术产生光刻胶图案，例如利用电子束或其它适宜的辐射束，与通过掩模版暴 露光刻胶相反。利用图案化的光刻胶作为掩模，使用等离子体蚀刻可将图案转 移到下一含金属层上。适于在先进的器件制造中使用的商业上可购得的光掩模 蚀刻设备的实施例为Tetra 光掩模蚀刻系统，可从California的Santa Clara的 Applied Materials有限公司购得。术语"掩模"、"光掩模"或"掩模版"将 交替地使用以表示一般包含图案的衬底。
随着不断减小器件尺寸，用于先进技术的光掩模的设计和制造变得越来越 复杂，以及临界尺寸和工艺均匀性的控制变得越来越重要。因此，目前需要改 善光掩模制造中的工艺监控和控制。

发明内容
本发明主要提供用于蚀刻光掩模的方法和装置。 一种实施方式提供用于等 离子体蚀刻的装置，其包括工艺腔室、在工艺腔室中的支撑底座、用于在腔室
内形成等离子体的RF功率源、设置在腔室中底座上方及腔室中等离子体形成 区域下面的护板，配置该护板以控制等离子体的离子和中性物质的分布、用于 提供气流到腔室中的至少一个入口，和设置在护板上方的偏转板组件，配置该 偏转板组件以提供在气体入口和护板之间的预定气流图案。
偏转板还可以在不具有护板的处理腔室中使用。另一实施方式提供用于等 离子体蚀刻的装置，该装置包括，例如，工艺腔室、设置在工艺腔室中的衬底 支撑底座、用于在腔室内形成等离子体的RF功率源、用于提供气流到腔室中 的至少一个气体入口 ，和设置在衬底支撑底座上方和腔室的等离子体形成区域 内的偏转板组件，配置该偏转板组件以提供在气体入口和衬底支撑底座之间的 预定气流图案。
另一实施方式提供用于蚀刻在工艺腔室中的光掩模的方法，该方法包括放 置光掩模在支撑底座上；腔室内部支撑底座上方提供护板；将工艺气体经过至 少一个入口引入到工艺腔室中；通过在护板上方设置偏转板组件，提供在气体 入口和护板之间的预定气流图案；从护板上方的区域中的工艺气体形成等离子 体；以及利用经过护板的离子和中性物质蚀刻光掩模。
另一实施方式提供蚀刻工艺腔室中的光掩模的方法，该方法包括在腔室内 部支撑底座上方提供护板，用于控制经过护板的离子和中性物质；将工艺气体 以第一气流速度经过至少一个入口引入到工艺腔室中；在护板上方提供偏转板 组件，配置该偏转板组件以提供在气体入口和护板之间的预定气流图案；放置 光掩模到支撑底座上；由工艺气体形成等离子体；以第一气流速度蚀刻第一光 掩模；基于所蚀刻的第一衬底得到蚀刻速度分布；基于蚀刻速度分布，调整经 过至少一个入口的工艺气体至第二气流速度；以及以第二气流速度蚀刻第二光 掩模。


为了能详细理解本发明的以上概述特征，将参照部分在附图中示出的实施 方式对以上的简要概述和以下的其它描述进行本发明的更详细描述。然而，应
该主要到附图仅示出了本发明的典型实施方式，因此不能理解为对本发明范围
的限定，本发明可承认其它等效的实施方式。
图1是具有本发明的偏转板组件的等离子体工艺腔室的示意图2是在图1的偏转板组件中板的一个实施方式的俯视图的示意图3是在图1的偏转板组件中第二板的一个实施方式的透视图的示意图4是根据本发明的一个实施方式蚀刻光掩模的方法的流程图5A-5D示意性示出了可以联合偏转板组件使用的离子-中性护板的不同
实施方式。
为了便于理解，在此尽可能使用相同的附图标记表示附图中共有的相同元 件。预期一个实施方式的元件和特征可以有利地结合到另一实施方式中，而不 用进一步叙述。
然而，应该注意到附图仅示出了本发明的示例性实施方式，因此不能理解 为对本发明范围的限制，本发明还承认其它等效的实施方式。
具体实施例方式
通过提供气流图案和等离子体均匀性的改善控制，本发明提供一种用于光 掩模衬底蚀刻的方法和装置。该装置包括偏转板组件，配置该组件以控制在处 理腔室中提供的气流的径向和垂直组件。该偏转板组件设置在衬底上方。在一 个实施方式中，护板，也称为离子基护板或离子-中性护板，设置在偏转板组 件和衬底之间。等离子体在护板上方的腔室的准远程、上处理区域中形成，配 置该护板用于控制处理期间在腔室中的带电和中性物质分布。
在另一实施方式中，偏转板组件用于改变处理腔室中气流方向。偏转板组 件的一个实施方式包含具有孔的第一板，其位置和尺寸有助于限定朝向衬底 (或护板，如果存在)的气流的主要方向。在另一实施方式中，偏转板组件进 一步包括设置在第一板上方的第二板。该第二板具有基本与第一步的孔对准的 向下突出的部分。横向流动的气体，大约平行于第一板和第二板，由向下突出 的部分偏转并穿过第一板的孔重新定向。通过建立主要气流方向或图案或增加 在预定区域中的气流速度，偏转板组件可以导致预定位置中增加的蚀刻速度， 并因此导致改善的蚀刻均匀性。
在等离子蚀刻腔室中使用的离子基护板的实施例已经在之前2004年6月
30日由Kumar等人提交的美国专利申请S/N 10/880,754，题目为"METHOD AND APPARATUS FOR PHOTOMASK PLASMA ETCHING"和2006年10月 30日由Kumar等人提交的美国专利申请S/N 11/554， 495，题目为"METHOD AND APPARATUS FOR PHOTOMASK PLASMA ETCHING"中公开。
图1描述了具有离子基护板170的蚀刻反应器100的示意性视图。适于与 在此公开的教导一起使用的适宜的反应器包括，例如，去耦的等离子体源 (0 8@)11反应器，或者TetraTMl和TetraTMlI光掩模蚀刻系统，所有这些系 统都可以从California的Santa Clam的Applied Materials有限公司购得。在此 示出的反应器100的特定实施方式用于示意性目的，不应该用于限制本发明的 范围。预期本发明可在其它处理系统中使用，包括来自其它制造商的腔室。
反应器100—般包括具有在导电主体(壁)104内的衬底底座124的工艺 腔室102，和控制器146。腔室102具有基本平坦的电介质顶或盖108。腔室 102的其它修正可具有其它类型的顶，例如，半球形的顶。天线110设置在顶 108上方并包含选择性控制(在图1中示出了两个共轴元件110a和110b)的 一个或多个导电线圈元件。天线IIO通过第一匹配网络114耦合到等离子体功 率源112，该等离子体功率源112能在从约50kHz到约13.56MHz范围的调频 下产生高达约3000W的功率。
将来自气体仪表盘120的处理气体经过一个或多个入口 116提供到腔室 102中。入口 116可位于腔室102的盖108或壁104上。在图1中描述的实施 方式中，设置入口 116以引起气体主要径向流进入腔室102，例如，穿过在腔 室102的壁104中形成的入口 116。
衬底底座(阴极)124通过第二匹配网络142耦合到偏压功率源140。偏 压源140 —般是在能产生连续或者脉冲功率的约13.56MHz的频率下高于约 500W的电源。可选地，电源140是DC或脉冲DC源。在一个实施方式中， 衬底支撑底座124包括静电夹盘160，其具有至少一个钳位电极132并由夹盘 电源166控制。在可选实施方式中，衬底底座124可包括衬底保持构fNt如底 座夹环、机械夹盘等。
在一个实施方式中，衬底支撑底座124包括静电夹盘160，其具有至少一 个钳位电极132并由夹盘电源166控制。在可选实施方式中，衬底底座124 可包括衬底固定构件诸如底座夹环、机械夹盘等。
掩模版适配器182用于固定衬底(例如，掩模或掩模版)122到衬底支撑 底座124上。掩模版适配器182 —般包括覆盖底座124 (例如，静电夹盘160) 的上表面的下部分184和具有设计尺寸和形状以容纳衬底122的开口 188的顶 部分186。开口 188—般基本关于底座124居中。适配器182—般由单种抗蚀 刻、耐高温材料诸如聚亚酰胺陶瓷或石英形成。边缘环126可覆盖和/或固定 适配器182到底座124。
升降机构138用于降低或升高适配器182，并因此降低或升高衬底122， 到达或脱离衬底支撑底座124。一般地，升降机构162包含经过各个定向孔136 运动的多个升降杆130 (示出了一个升降杆)。
在操作中，通过稳定衬底底座124的温度而控制衬底122的温度。在一个 实施方式中，衬底支撑底座124包含电阻加热器144和散热器128。电阻加热 器144 一般包含至少一个加热元件134并由加热器电源168调节。来自气源 156的背侧气体，例如氦(He)，经由气体管道158提供到在衬底122下面底 座表面中形成的管道，以有助于底座124和衬底122之间的热传递。在处理期 间，可由电阻加热器144加热底座124至稳态温度，其与背侧气体一起，促进 衬底122的均匀加热。使用所述热控制，衬底122可保持在约0和350摄氏度 (°C)之间的温度下。
离子基护板170设置在腔室102中底座124上方。离子基护板170从腔室 壁104和底座124电性隔离，从而不提供从板到地的接地路径。离子基护板 170的一个实施方式包括基本平坦的板172和支撑板172的多个腿176。板172， 其可由与工艺需求兼容的多种材料制成，包含限定板172中所需开口面积的一 个或多个开口 (孔)174。该开口面积控制在工艺腔室102的上工艺空间178 中形成的等离子体移到位于离子基护板170和衬底122之间的下工艺空间180 的离子量。开口面积越大，则越多的离子可经过离子基护板170。同样地，孔 174的大小控制空间180中的离子密度，并且护板170用作离子过滤器。板172 还包含筛子或栅网，其中筛子或栅网的开口面积相应于由孔174提供的所需开 口面积。可选地，可使用板和筛子或栅网的结合。
在处理期间，由于来自等离子体的电子轰击，电势在板172的表面上形成。 电势吸引来自等离子体的离子，有效地从等离子体过滤这些离子，同时允许中 性物质，例如自由基，经过板172的孔174。从而，通过降低通过离子基护板
170的离子量，由中性物质或自由基对掩模的蚀刻可以多种可控方式进行。这
减少了抗蚀膜(resist)的侵蚀以及抗蚀膜溅射到图案化的材料层的侧壁上，从
而导致改善的蚀刻偏压和临界尺寸均匀性。
在防护板172的各种实施方式中提供材料和/或配置的不同结合。在一个 实施方式中，板172可由具有高于约4的介电常数的材料制成，包括例如，陶 瓷诸如氧化铝、氧化钇和K140 (可从Kyocem购得的专利的材料)。在另一 实施方式中，板172包含具有至少一种属性彼此不同的两个区域。例如，护板 可包含具有不同配置包含各种几何形状(例如，大小、形状和开口面积)的多 个区域，该区域可由相同或不同的材料制成，或者可适于具有不同的电势偏压。 通过提供区域配置的结合，材料和/或电势偏压，等离子体中离子和中性物质 的空间分布可以局部化方式修正，允许工艺属性诸如蚀刻均匀性或局部增强或 降低的蚀刻速度(例如，以在掩模的不同部分中定制不同图案密度)等等的定 制。该多区域护板，例如，可以用于等离子体物质分布的活性控制，并因此可 改善工艺控制。
图5A示出了具有不同区域172A、 172B、 172C和172D以及至少两个区 域由不同材料制成的板172的一个实施方式。适宜的材料包括多种陶瓷(例如， 氧化铝，氧化钇)、阳极化的铝、石英、具有高于约4的介电常数的材料，例 如，由Kyocera制造的K140。这些区域可在不同几何形状配置或图案中提供， 例如，环形排列(在图5A中示出)、同心环、栅格或薄片图案或不同几何形 状的其它结合的楔。
图5B示出了另一实施方式中，其中板172主要由一种材料制成，但是划 分为彼此物理分开或电性绝缘的不同的区域或部分172A、 172B、 172C和 172D。例如，相同材料，或不同材料的区域可由间隙172G分开。配置这些区 域，从而每个区域可独立地偏压到不同电势。如在图5B中所示，连接到各自 的功率源例如190A、 190B的区域172A和172B，用于供应电势偏压，其独立 地控制每个区域。如图5C所示，所述连接可通过支撑腿176的其中之一提供。
图5D示出了另一实施方式，其中板172由一种材料制成，并在板172上 的两个位置172X和172Y施加电势偏压。电势偏压通过将电压源190C和190D 连接各自的位置而施加。在该实施方式中，在位置172X和172Y的周围的不 同电势偏压的两个区域之间没有间隙或物理间隔。替代地，电势梯度在板172
上位置172X和172Y之间建立。
板172的这些不同实施方式可彼此结合使用，例如，板，无论是由单一材 料或不同材料制成，可包括不同的区域配置，或者可在整个板上提供不同的电 势偏压。还可配置各种区域以适合特定的掩模图案，从而工艺属性可定制为适 当的特定需求。因此，如果掩模具有不同图案密度或负载的区域，这些区域的 所需蚀刻速度可彼此不同。在那种情形下，可能基于特定的掩模图案在护板 172上配置区域或部分以达到所需蚀刻结果。
孑L 174，其可以改变大小、形状、间隔和几何配置， 一般可具有从0.03 英寸(0.07cm)到约3英寸(7.62cm)变化的尺寸，并且可排列以限定板172 的每个区域内的开口面积从约百分之2到约百分之90。根据下工艺空间180 中所需的离子密度可改变孔174的大小、形状和图案。例如，在板172的特定 区域中小直径的大部分孔可用于增加在空间180的相应区域中自由基(或中性 物质)与离子密度的比率。可选地，许多较大的孔可点缀有小孔以增在空间 180的相应区域中的离子与自由基(或中性物质)密度比率。
可改变离子基护板170支撑在其上的高度以进一步控制蚀刻工艺。离子基 护板170越靠近护板108，则上工艺空间178越小，其趋于促进更稳定的等离 子体。通过更靠近底座124设置离子基护板170，从而衬底122更靠近离子基 护板170，可得到更快的蚀刻速度。可选地，通过离底座124更远设置离子基 护板170，可得到较低但是更加可控的蚀刻速度。通过调整离子基护板170的 高度而控制蚀刻速度，从而允许以改善的临界尺寸均匀性和降低的蚀刻偏压平 衡更快的蚀刻速度。预期离子基护板170可设置在具有不同几何形状的腔室中 的不同高度处，例如，在较大或较小的腔室中。
支撑在关于衬底122呈隔开关系的板172的腿176 —般位于底座124或者 边缘环126的外直径周围并且可由与板172相同的材料制造。在一个实施方式 中，三条腿176用于支撑离子基护板170。虽然腿176 —般在相对于衬底122 或底座124基本平行的方向中固定板172，但通过使用改变长度的腿176还可 使用有角度的方向。通过多种紧固方法，腿176可固定到板172，并可支撑在 底座124、适配器182或边缘环126上。
可选地，通过其它装置诸如通过使用附接到壁104的支架(未示出)或者 工艺腔室102内的其它结构，板172可支撑在底座124上方。在这些情形中，
板172 —般与任何接地路径诸如地106绝缘。
根据本发明的一个实施方式，偏转板组件200设置在板172上方。在不存 在板172的其它实施方式中，偏转板组件200设置在掩模版适配器182和/或 边缘环126上方。在一个实施方式中，偏转板组件200包含通过第一支撑组件 202与板172隔开固定的第一板210。第一板210可由与工艺兼容的各种材料 例如陶瓷、石英或阳极化铝制造。如图1中的示意性横截面视图示出，第一板 210具有改变从气体入口 116朝向板172进入腔室102的等离子体气体的主要 气流方向的孔215。在一个实施方式中，孔215位于第一板210的中心，孔215 还与护板172的中心对齐。在其它实施方式中，孔215可设置在第一板210 上的其它位置，从而为适当的特定处理需求提供所需的气流图案。另外，如果 需要，额外的孔可设置在第一板210的各种位置。例如，相较于孔215具有较 小直径的孔可用于提供气流图案的精细调节。
第一支撑组件202可包含一个或多个支撑构件，例如，多个狭长构件或腿， 耦接第一板210到护板172。通过多种传统装置，其包括螺钉，螺栓等，腿可 附接到护板172和第一板210。图2是第一板210的一个实施方式的俯视图的 示意图。在一个实施方式中，例如，通过将腿紧固于第一板210上的安装孔 212、 213、 214，三条腿用于将第一板210附接到护板172。在第一板210和 护板172之间的垂直距离可改变，取决于诸如腔室大小、抽吸配置、气流需求 和特定的工艺需要的因素。在一个实施方式中，第一板210位于护板172上方 约2到3英寸的距离处。在其它实施方式中，分离距离可从约5英寸变化到约 6英寸。
在另一实施方式中，偏转板组件200进一步包含设置在第一板210上方的 第二板220。如图1所示，第二 (或顶)板220通过第二支撑组件204支撑在 第一 (或底)板210上。顶板220具有邻近底板210的孔215设置的向下突出 部分225。在一个实施方式中，向下突出部分225位于顶板220中心，并且相 对于孔215横向对准，其中孔215具有约50.8mm (2英寸)的直径。
图3是顶板220的透视仰视图的示意性示出，示出了中心附近的向下突出 部分225。在该实施方式中，顶板220具有三个带螺纹的孔222、 224、 226用 于耦接第二支撑组件204的各自的支撑构件，第二支撑组件204在另一端附接 到在安装孔216、 217、 218 (在图2中)处的顶板210。向下突出部分225的
横截面形状一般类似与孔215横截面形状，例如，在图3的实施方式中的圆锥
形或截锥形。突出部分225优选地具有朝向中心的锥形，例如，具有比远端或 顶部229宽的在板220平面处的一端(或基面)227，即尺寸山大于d2。
在一个实施方式中，顶板220和底板210隔开约38.1到50.8mm (1.5到2 英寸)的距离，以及孔215是具有约50.8mm (2英寸)直径的圆周。对于该 配置，类似的结果示出朝向护板的相对聚焦的垂直气流和到光掩模衬底表面的 垂直流可以从约5m/s到约20m/s变化的侧部注入气体速度建立，尽管还可使 用其它速度。对于选择特定气流速度和偏转板组件的标准为相对聚焦的垂直气 流可保持为垂直于离子基护板。在其它实施方式中，分离距离可从约25.4到 76.2mm (1到3英寸)变化，并且孔直径可从约25.4到约76.2mm (1到3英 寸)变化。 一般地，在顶板220、底板210和护板172之间的距离，锥形的角 度、突出部分225的形状或尺寸，以及孔215的形状、位置和尺寸可根据特定 的设计和应用需求改变，考虑到各种因素诸如腔室尺寸、抽吸配置、气流速度 等等。除了达到特定需要的蚀刻速度或均匀性结果，选择设计参数以提供具有 相对宽裕度的工艺。
在等离子体蚀刻之前， 一种或多种工艺气体从气体仪表盘120提供到工艺 腔室102，例如，通过位于衬底底座124上方的一个或多个入口 116 (例如， 开口、注射器、喷嘴等等)。在图1的实施方式中，气体入口 116设置在偏转 板组件200的底板210上方。如图1所示，使用可在壁104中或耦接到壁104 的气体环(如图所示)中形成的环形气体沟道118，提供工艺气体到入口 116。 通过适当选择气流速度、偏转板组件200的位置和孔215的大小，可主要朝向 腔室102的中心导引工艺气体以沿着例如箭头250指示的方向流动。因此，在 底板210上方的水平方向中的工艺气流，例如，从侧部气体入口 116径向向内， 和朝向护板172通过底板210的孔215向下。在仅使用第一板210的可选实施 方式中，可在腔室102的其它位置提供气体入口 116，例如在盖108处或可位 于盖108中心。
当使用顶板220时，气体入口 116设置在顶板220处或者顶板220下面的 垂直位置处。在该实施方式中，在顶板220和底板210之间的气流，例如，在 径向向内的方向上，利用向下突出部分225穿过孔215偏转或重新定向。通过 调整进入腔室102的气体的径向速度，向下突出部分226和孔215的位置，以
及顶板220和底板210的垂直位置，可控制经过护板170的离子和中性物质的
空间和横向分布，其反过来，允许调整蚀刻速度分布。尽管在该示意性实施方
式中孔215位于底板210中心，但是它也可以设置在其它位置，或者可具有不 同形状或尺寸，以建立适于其它应用需求的所需流动图案。在蚀刻工艺期间， 通过施加来自等离子体源112的功率到天线110，激发工艺气体为等离子体。 使用节流阀162和真空泵164控制腔室102中的压力。可使用流经壁104 的含液体管道(未示出)控制壁104的温度。典型地，腔室壁104由金属(例 如，铝，不锈钢等等)形成并耦接到电接地106。工艺腔室102还包含用于工 艺控制、内部诊断、终点检测等等的传统系统。该系统共同地示为支撑系统 154。
控制器146包含中央处理器(CPU) 150、存储器148和用于CPU150的 支持电路152，并且有助于工艺腔室102的组件的控制，同时有助于蚀刻工艺 的控制，如以下进一步详细示出。控制器146可以为可以在工业设置中使用以 控制各种腔室和子处理器的多种用途的计算机处理器的任意形式的其中之一。 CPU 150的存储器或计算机可读介质可以为一种或多种容易购得的存储器诸 如随机存取存储器(RAM)、只读存储器(ROM)、软盘、硬盘或本地或远 程的任何其它形式的数字存储器。支持电路152耦合到CPU 150用于以传统 方式支撑处理器。这些电路包括高速缓冲存储器、电源、时钟电路、输入/输 出电路和子系统等等。本发明的方法一般作为软件程序存储在存储器148中。 可选地，该软件程序还由CPU150控制的硬件的远程设置的第二CPU (未示 出)存储和/或执行。
图4示出了可用于结合本发明的偏转板组件在蚀刻腔室中蚀刻光掩模衬 底的方法400。该方法400在步骤402开始，在步骤402中提供在支撑底座上 方具有偏转板组件和离子中性护板的工艺腔室。偏转板组件具有位于护板上方 的至少一个孔。
在步骤404，衬底放置在支撑底座上。典型的衬底一般包含光学透明的硅 基材料，诸如石英(即，二氧化硅，Si02)，具有设置在石英表面上的金属的 不透光隔离层。在光掩模中使用的典型金属包括铬或铬氧氮化物。该衬底还可 包括夹在石英和铬之间的由钼(Mo)掺杂的氮化硅(SiN)层。
在歩骤406，至少一种工艺气体通过位于偏转板组件的孔上方的气体入口
引入到工艺腔室中。朝向护板的工艺气流的方向由偏转板组件的孔和气体入口 的位置部分限定。对于气体入口在腔室的周界区域周围设置的实施方式，在朝 向孔的径向向内的方向建立气流，例如，通过提供适当的流动速度。具有向下 突出的部分的第二板设置在第一板上方，用于重新定向向下朝向孔的气流。
示例性的工艺气体可包括氧气(02)或含氧气体，诸如一氧化碳(CO)， 和/或含卤素气体，诸如用于蚀刻金属层的含氯气体。处理气体可进一歩包括 惰性气体或另外的含氧气体。一氧化碳有利地用于在图案化的抗蚀材料和所蚀 刻的金属层中形成的开口和图案的表面特别在侧壁上形成钝化聚合沉积物。含
氯气体选自氯气(Cl2)、四氯化硅(SiCU)、三氯化硼(BC13)及其组合，
并用于供应活性基以蚀刻金属层。
在其它实施方式中诸如蚀刻石英或MoSi的实施方式中，工艺气体包括含 氟气体，例如三氟甲垸(CHF3)、四氟甲垸(CF4)等等。
在歩骤408，等离子体由在离子基护板上方的工艺空间中的工艺气体形 成，例如，通过施加来自等离子体功率源的RF功率到天线。离子和中性物质 根据由工艺气流方向(由偏转板组件限定)和在离子基护板上的电势的结合产 生的分布图案经过离子基护板。通过下工艺空间中的离子和中性物质蚀刻衬 底。
本发明的方法和装置可有利地用于，例如否则具有径向非均匀性的蚀刻工 艺中诸如相对于边缘在中心处具有较低蚀刻速度的蚀刻工艺中。通过建立气流 方向或图案或增加预定区域中的气流速度，例如中心区域，偏转板组件可导致 在光掩模的相应区域中增加的蚀刻速度，并因此导致改善的蚀刻均匀性。对于 腔室内给定的偏转板组件配置，在各种应用中还可调整一种或多种工艺气体的 流动速度以实现所需的蚀刻分布或工艺结果。
虽然前述涉及本发明的实施方式，但是在不脱离本发明的基本范围下，还 承认本发明的其它和进一步的实施方式，并且本发明的范围由以下的权利要求 书所确定。
权利要求
1、一种等离子体蚀刻的装置，包含工艺腔室；衬底支撑底座，设置在所述工艺腔室中；RF功率源，用于在所述腔室内形成等离子体；至少一个气体入口，用于提供气流到所述腔室中；以及偏转板组件，设置在所述衬底支撑底座上方并在所述腔室的等离子体形成区域内，所述偏转板组件配置为以响应气体速度的变化而控制在所述气体入口和所述衬底支撑底座之间的气流图案的径向到垂直组件。
2、 根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述至少一个气体入口设 置在所述工艺腔室的侧壁中用于产生径向气流。
3、 根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述偏转板组件包含具有 孔的第一板。
4、 根据权利要求3所述的装置，其特征在于，所述孔位于所述第一板的 中心区域中。
5、 根据权利要求3所述的装置，其特征在于，所述至少一个气体入口设 置在所述第一板的上方。
6、 根据权利要求3所述的装置，其特征在于，所述偏转板组件进一步包 含设置在所述第一板上方的第二板，所述第二板具有设置在所述孔上方的向下 突出的部分。
7、 根据权利要求6所述的装置，其特征在于，所述向下突出的部分基本 与所述第一板的所述孔对准。
8、 根据权利要求6所述的装置，其特征在于，所述向下突出的部分具有 在所述第二板的平面上的第一端和顶部，所述第一端的横向尺寸大于所述顶部 的横向尺寸。
9、 根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述偏转板组件由陶瓷、 石英或阳极化铝的至少其中之一制造。
10、 根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述支撑底座配置用于支 撑光掩模。
11、 根据权利要求3所述的装置，其特征在于，进一步包含护板，设置在所述腔室中所述底座上方及腔室中等离子体形成区域下面， 配置所述护板以控制等离子体的离子和中性物质的分布。
12、 根据权利要求11所述的装置，其特征在于，所述孔位于所述第一板 的中心并与所述护板的中心基本对齐。
13、 根据权利要求11所述的装置，其特征在于，所述偏转板组件的所述 第一板通过支撑组件附接到所述护板并关于所述护板在基本平行、隔开关系中 支撑。
14、 根据权利要求11所述的装置，其特征在于，所述护板包含具有至少 一种属性彼此不同的两个区域，所述至少一种属性为材料或电势偏压的其中之
15、 根据权利要求14所述的装置，其特征在于，所述两个区域的每一个 包含介电常数彼此不同的材料，该材料选自阳极化铝、陶瓷、氧化铝、氧化钇 和具有介电常数高于约4的材料。
16、 根据权利要求14所述的装置，其特征在于，所述护板的两个区域具 有彼此不同的各自的电势偏压。
17、 根据权利要求ll所述的装置，其特征在于，所述护板包含具有至少 一种属性彼此不同的多个区域，所述至少一种属性为材料或电势偏压的其中之
18、 一种在工艺腔室中蚀刻光掩模的方法，包含 放置光掩模到支撑底座上； 在所述腔室内的所述支撑底座上方提供护板； 通过至少一个入口提供工艺气体到所述工艺腔室中；通过在所述护板上方设置偏转板组件在所述气体入口和所述护板之间提 供预定气流图案；从所述护板上方的区域中的所述工艺气体形成等离子体；以及 以经过所述护板的离子和中性物质蚀刻所述光掩模。
19、 根据权利要求18所述的方法，其特征在于，提供预定的气流图案的 步骤进一步包含提供具有设置在至少 -个入口下方的第一板的所述偏转板，所述第一板包 含孔；以及经过所述孔朝向所述护板导引气流。
20、根据权利要求18所述的方法，其特征在于，进一歩包含 提供在具有至少一种属性彼此不同的两个区域中配置所述护板，控制经过所述护板的离子和中性物质的分布，所述至少一种属性为材料或电势偏压的其中之一。
全文摘要
在此提供一种用于蚀刻光掩模的方法和装置。在一个实施方式中，该装置包含具有适于容纳光掩模的支撑底座的工艺腔室。离子-中性护板设置在底座上方以及偏转板组件设置在离子-中性护板上方。偏转板组件限定工艺气体朝向离子-中性护板的气流方向，同时离子-中性护板用于在用于蚀刻光掩模的等离子体中建立离子和中性物质的所需分布。
文档编号G03F7/36GK101174107SQ200710143238
公开日2008年5月7日 申请日期2007年8月7日 优先权日2006年10月30日
发明者希巴·J·潘纳伊尔, 理查德·莱温顿, 艾伦·希罗什·奥叶, 艾杰伊·库玛, 达里恩·比文斯, 阿米泰布·萨布哈维尔, 马德哈唯·R·钱德拉养德 申请人:应用材料股份有限公司