圆筒形掩模板的刻蚀系统和圆筒形掩模板的刻蚀方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及半导体制造领域，特别涉及一种圆筒形掩模板的刻蚀系统和圆筒形掩模板的刻蚀方法。
【背景技术】
[0002]光刻和刻蚀步骤是半导体制造过程中的非常重要的工序。其中，光刻是半导体制造过程中，在晶圆上形成光刻胶后，将掩模板上的图形经曝光、显影工艺转移到晶圆上的工艺过程；刻蚀是在光刻胶掩遮下，以光刻胶为掩模，采用不同的刻蚀物质和方法在膜层上进行选择性刻蚀，从而将光刻胶图形转移至膜层上的工艺。
[0003]参考图1所示，现有的光刻工艺包括:由一光源10产生照射光线；照射光穿过光栅狭缝11 (narrow slit)后，由平面光转为线性光线，线性光线穿过开设有图案的掩模板12，并经过透镜13，将缩放后的掩模板12上的图像转移至晶圆15的光刻胶层14上。
[0004]之后，参考图2所示，刻蚀工艺包括:在光刻后，以光刻胶层14为掩模，刻蚀去除晶圆15上与光刻胶层14的开口对应的部分硬掩模层17，形成硬掩模图案16。
[0005]结合参考图3所示，在实际光刻过程中，一个晶圆15包括多个涂覆有光刻胶层，且需要曝光的芯片衬底151。在光刻工艺中，需要对各个芯片衬底151进行逐一光刻。为此，继续结合参考图1和图3所示，在光刻工艺中，承载掩模板12和晶圆15的部件需要沿相反的方向作折返的移动，从而对晶圆15上相邻的芯片衬底151进行逐一光刻。
[0006]在由一个芯片衬底转向另一芯片衬底的光刻过程中，承载掩模板和晶圆的部件的持续出现降速移动和加速移动工序，持续的降速和加速工序容易造成各芯片衬底光刻图案的位置偏移，以及会在光刻设备的各部件间产生大量热量，这些热量转移至晶圆上，降低晶圆质量。
[0007]为此，现有一种圆筒形掩模板的曝光系统，其包括滚筒，以及晶圆承载板。所述滚筒为中空结构，在所述滚筒的内部装有曝光光源，在所述滚筒表面覆盖有图案化的掩模板。使用过程中，所述滚筒绕中心轴旋转，而晶圆承载板沿垂直于所述滚筒中心轴的扫描方向移动，透过滚筒表面的掩模板上的图案后，光投射到晶圆承载台上的晶圆上，对晶圆上的沿扫描方向排列的某一列芯片衬底进行曝光。
[0008]相比于图1所示的光刻工艺，圆筒形掩模板的曝光系统的滚筒单向旋转，通过滚筒内的曝光光源将表面的掩模板上图案的投射至晶圆上，从而有效避免了图1所示的光刻工艺中，掩模板反复移动，从而降低了对于光刻设备的控制难度，同时圆筒形掩模板的曝光系统可提高光刻效率，以及光刻晶圆的产量。
[0009]所述滚筒表面的掩模板同样需要经光刻和刻蚀工序形成，基于所述滚筒表面的硬掩模层呈圆筒形，其各部分并不位于同一水平面，因而当于覆盖在滚筒表面的硬掩模层上形成光刻胶图案后，难以采用如图2所示平面刻蚀工艺刻蚀呈圆筒形的硬掩模层，获取精确的硬掩模图案。
[0010]为此，如何形成高精度的圆筒形硬掩模图案，是本领域技术人员亟需解决的问题。
【发明内容】
[0011]本发明解决的问题提供一种圆筒形掩模板的刻蚀系统和圆筒形掩模板的刻蚀方法。以便于刻蚀圆筒形的掩模板，获得高精度的掩模板图案。
[0012]为解决上述问题，本发明提供一种圆筒形掩模板的刻蚀系统，包括:
[0013]滚筒，所述滚筒表面包括掩模板包覆区域，用于包覆待刻蚀掩模板；
[0014]刻蚀气体喷射装置，包括喷射开口，所述喷射开口朝向所述滚筒表面的掩模板包覆区域，用于向所述掩模板包覆区域的上的待刻蚀掩模板喷射刻蚀气体。
[0015]可选地，所述喷射开口为长条形，所述喷射开口沿所述滚筒的轴向的长度大于或等于所述掩模板包覆区域沿所述滚筒轴向的长度。
[0016]可选地，所述喷射开口垂直于所述滚筒的轴向上的距离小于或等于3mm。
[0017]可选地，所述刻蚀气体喷射装置包括等离子气体发生腔体，所述喷射开口开设在所述等离子气体发生腔体上；
[0018]所述喷射开口包括设置于所述等离子气体发生腔体内的两块位置对应设置的挡板，刻蚀气体由所述两块挡板之间的缝隙喷向所述滚筒表面的待刻蚀掩模板。
[0019]可选地，所述两块挡板连接射频电源。
[0020]可选地，在所述等离子气体发生腔体内设有连接偏置电压源的偏置电压板，所述偏置电压板的位置与所述喷射开口的位置相对。
[0021]可选地，所述偏置电压板与所述喷射开口之间的距离为Icm?5cm。
[0022]可选地，所述滚筒接地连接。
[0023]可选地，所述喷射开口至所述滚筒表面的距离为50 μ m至1mm。
[0024]可选地，还包括用于控制所述滚筒转动的滚筒控制装置。
[0025]本发明还提供了一种圆筒形掩模板的刻蚀方法，包括:
[0026]提供圆筒形的待刻蚀掩模板，在所述待刻蚀掩模板表面形成光刻胶图案，并使所述圆筒形掩模板绕轴向旋转；
[0027]采用刻蚀气体喷射装置，向所述待刻蚀掩模板表面喷射刻蚀气体。
[0028]可选地，还包括:向所述刻蚀气体喷射装置内通入刻蚀气体，并调节所述刻蚀气体喷射装置内的射频频率为1MHz?15MHz，射频功率为100W?300W。
[0029]可选地，调节所述刻蚀气体喷射装置内的偏置电压为1V?300V。
[0030]可选地，调整所述刻蚀气体喷射装置的真空度为-1Pa?_5Pa。
[0031]可选地，所述待刻蚀掩模板的转速为0.05rad/s?lrad/s。
[0032]与现有技术相比，本发明的技术方案具有以下优点:
[0033]所述滚筒的掩模板包覆区域用于包覆待刻蚀掩模板，使得待刻蚀掩模板呈圆筒形。使用时，在所述待刻蚀掩模板的表面覆盖光刻胶图案后，绕所述滚筒轴向转动待刻蚀掩模板，由刻蚀气体喷射装置的喷射开口向所述待刻蚀的掩模板的表面喷射刻蚀气体，以光刻胶图案为掩模刻蚀所述待刻蚀掩模板，从而在待刻蚀掩模板上形成精确的刻蚀图案。
[0034]进一步可选地，所述喷射开口沿所述滚筒的轴向的长度大于或等于所述滚筒表面的掩模板包覆区域沿轴向的长度，从而在所述刻蚀气体喷射装置向待刻蚀掩模板上喷射刻蚀气体过程中，所述喷射气体可均匀地向沿滚筒轴向的待刻蚀掩模板的各个部分均匀地喷射刻蚀气体，从而提高刻蚀质量，提高在待刻蚀掩模板上形成的图案的精确度。
[0035]进一步可选地，所述刻蚀气体喷射装置包括等离子气体发生腔体，所述喷射开口开设在所述等离子气体发生腔体上，所述喷射开口包括设置于所述等离子气体发生腔体内的两块位置对应设置的挡板，刻蚀气体由所述两块挡板之间的缝隙喷向所述滚筒表面的待刻蚀掩模板。使用时，向所述两块挡板上通入射频电源，从而将刻蚀气体转化为等离子体，提闻刻蚀质量；
[0036]在所述等离子气体发生腔体内还设有连接偏置电压源的偏置电压板，所述偏置电压板位于与所述喷射开口相对的位置，使用时向所述偏置电压板通入偏置电压，从而调节由喷射开口喷出的等离子体的能量以及方向，提高刻蚀效率以及待刻蚀掩模板的刻蚀精度。
【附图说明】
[0037]图1是现有的光刻工艺的结构示意图；
[0038]图2为现有的刻蚀工艺的示意图；
[0039]图3为图1中，在进行光刻工艺的晶圆的示意图；
[0040]图4为本发明实施例提供的圆筒形掩模板的刻蚀系统的结构示意图；
[0041]图5是图4中，圆筒形掩模板的刻蚀系统中的挡板和待刻蚀掩模板的示意图。
【具体实施方式】
[0042]如【背景技术】所言，现有技术中，如何刻蚀圆筒形的硬掩模板，从而获得高精度的硬掩模图形仍然面临巨大的挑战。
[0043]为此，本发明提供了一种圆筒形掩模板的刻蚀系统和圆筒形掩模板的刻蚀方法。
[0044]为使本发明的上述目的、特征和优点能够更为明显易懂，下面结合附图对本发明的具体实施例做详细的说明。
[0045]图4?图5为本发明实施例圆筒形掩模板的刻蚀系统的结构示意图。
[0046]参考图4和图5所示，所述圆筒形掩模板的刻蚀系统，包括用于承载圆筒形待刻蚀掩模板的滚筒20，以及向所述待刻蚀掩模板喷射刻蚀气体的刻蚀气体喷射装置30。
[0047]所述滚筒20，绕其中心轴旋转(即沿A向旋转)。所述滚筒20表面包括掩模板包覆区域21，所述掩模板包覆区域21用于安装待刻蚀掩模板。
[0048]刻蚀气体喷射装置30，所述刻蚀气体喷射装置30位于所述滚筒20的一侧。所述刻蚀气体喷射装置30包括喷射开口 40，所述喷射开口 40朝向所述滚筒20表面的掩模板包覆区域21。使用时，在所述滚筒20表面的掩模板包覆区域21覆盖待刻蚀掩模板后，所述刻蚀喷射装置30由所述喷射开口 40向所述待刻蚀掩模板上喷射刻蚀气体，以刻蚀所述待刻蚀掩模板，在所述待刻蚀掩模板内形成硬掩模图案。
[0049]本实施例中，所述刻蚀气体喷射装置30包括:等离子气体发生腔体31。所述等离子气体发生腔体31用于产生等离子刻蚀气体36。
[0050]所述等离子气体发生腔体31的具体结构参考图4所示。
[0051]所述等离子气体发生腔体31包括射频发生装置。所述射频发生装置用于产生射频电压，从而将通入所述等离子气体发生腔体31内的刻蚀气体激发成等离子气体。
[0052]本实施例中，所述射频发生装置包括两块挡板33和34，所述两块挡板33和34电连接，且连接外部的射频电源。
[0053]在本实施例中，所述挡板33和34位置对应设置，且所述挡板33和34相对的两条侧边形成刻蚀气体喷射装置30的呈长条形的喷射开口 40。
[0054]本实施例中，所述喷射开口 40的宽度(即，垂直与所述滚筒20中心轴方向的长度)小于或等于3mm。而且，所述喷射开口 40的长度(即，沿所述滚筒20中心轴轴向的长度)大于或等于所述滚筒20表面的掩模板包覆区域21沿所述滚筒中心轴轴向的长度。
[0055]上述技术方案，使得在刻蚀所述掩模板包覆区域21上覆盖的待刻蚀掩模板时，由所述喷射开口 4