一种用于掩模版制作中的等离子体刻蚀装置的制作方法

1.本实用新型涉及一种半导体生产设备，特别是涉及一种用于掩模版制作中的等离子体刻蚀装置。


背景技术：

2.光刻掩模版(photomask)也称光罩，是微电子制造中光刻工艺所使用的图形模版，由不透明的遮光金属层在透明基板上形成掩模图形，并通过曝光将图形转印到硅片基板上。光掩模主要由两部分组成：基板和不透光材料。作为半导体、液晶显示器制造过程中转移电路图形“底片”的高精密模具，光掩模是半导体制程中非常关键的一环。
3.电子束曝光技术是推动微细加工技术进一步发展的关键技术之一，在应用电子束曝光技术制作光刻掩模版时，其中的湿法工艺，由于显影出现溶胀现象，使抗蚀剂图形发生溶胀，特别是当图形密集，相互间靠得很接近时，散射和溶胀效应会产生参差不齐的指状物，抗蚀剂图形边缘易产生毛刺，有些毛刺还可能连接起来；此外，显影过后，往往还会存在残膜，这些残膜以及抗蚀剂图形边缘的不平整毛刺将会影响图形分辨率。
4.鉴于以上原因，提供一种可以消除湿法工艺中残膜以及毛刺现象的刻蚀装置实属必要。


技术实现要素：

5.鉴于以上所述现有技术的缺点，本实用新型的目的在于提供一种用于掩模版制作中的等离子体刻蚀装置，用于解决现有技术中显影存在抗蚀剂残膜以及毛刺现象的问题。
6.为实现上述目的及其他相关目的，本实用新型提供一种用于掩模版制作中的等离子体刻蚀装置，所述装置至少包括：
7.圆筒，所述圆筒包括圆筒本体以及所述圆筒本体的内部空间形成的反应室；
8.底架，设于所述反应室内，待处理的所述掩模版固定于所述底架上；
9.射频电极，安装于所述圆筒本体的外壁。
10.作为本实用新型的用于掩模版制作中的等离子体刻蚀装置的一种优选方案，所述圆筒本体上设有气体入口，气体通过所述气体入口进入所述反应室内。
11.作为本实用新型的用于掩模版制作中的等离子体刻蚀装置的一种优选方案，所述气体包括o2或者o2与cf4的组合。
12.作为本实用新型的用于掩模版制作中的等离子体刻蚀装置的一种优选方案所述圆筒本体的材质包括玻璃，所述底架的材质包括石英。
13.作为本实用新型的用于掩模版制作中的等离子体刻蚀装置的一种优选方案所述装置还包括射频电源，所述射频电源与所述射频电极相连。
14.作为本实用新型的用于掩模版制作中的等离子体刻蚀装置的一种优选方案所述射频电源的震荡频率包括13.56mhz，可调频率包括60w～800w。
15.作为本实用新型的用于掩模版制作中的等离子体刻蚀装置的一种优选方案所述
装置还包括程序控制系统，所述程序控制系统与所述射频电源相连。
16.作为本实用新型的用于掩模版制作中的等离子体刻蚀装置的一种优选方案所述装置还包括真空检测系统，所述真空检测系统分别与所述程序控制系统以及所述反应室相连。
17.作为本实用新型的用于掩模版制作中的等离子体刻蚀装置的一种优选方案所述圆筒本体上还连接有用于抽出所述反应室内残余气体的机械泵。
18.作为本实用新型的用于掩模版制作中的等离子体刻蚀装置的一种优选方案所述圆筒的内径包括40cm～60cm，所述圆筒的长度包括90cm～110cm。
19.如上所述，本实用新型的用于掩模版制作中的等离子体刻蚀装置，至少包括：圆筒，所述圆筒包括圆筒本体以及所述圆筒本体的内部空间形成的反应室；底架，设于所述反应室内，待处理的所述掩模版固定于所述底架上；射频电极，安装于所述圆筒本体的外壁。通过在显影后追加本实用新型的等离子体刻蚀装置，利用等离子体刻蚀装置就可以消除抗蚀剂底膜溶胀造成的毛刺及残膜现象，从而使得抗蚀剂图形边缘平整光滑，提高图形分辨率。
附图说明
20.图1显示为本实用新型的用于掩模版制作中的等离子体刻蚀装置的整体示意图。
21.图2显示为图1沿aa’方向的截面示意图。
22.元件标号说明
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圆筒
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圆筒本体
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12
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反应室
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底架
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射频电极
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掩膜版
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气体入口
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射频电源
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程序控制程序
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真空检测系统
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机械泵
[0034]
10
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出口
具体实施方式
[0035]
以下由特定的具体实施例说明本实用新型的实施方式，熟悉此技术的人士可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本实用新型的其他优点及功效。
[0036]
请参阅图1至图2。须知，本说明书所附图式所绘示的结构、比例、大小等，均仅用以配合说明书所揭示的内容，以供熟悉此技术的人士了解与阅读，并非用以限定本实用新型可实施的限定条件，故不具技术上的实质意义，任何结构的修饰、比例关系的改变或大小的调整，在不影响本实用新型所能产生的功效及所能达成的目的下，均应仍落在本实用新型
所揭示的技术内容得能涵盖的范围内。同时，本说明书中所引用的如“上”、“下”、“左”、“右”、“中间”及“一”等的用语，亦仅为便于叙述的明了，而非用以限定本实用新型可实施的范围，其相对关系的改变或调整，在无实质变更技术内容下，当亦视为本实用新型可实施的范畴。
[0037]
如图1和图2所示，本实用新型提供一种用于掩模版制作中的等离子体刻蚀装置，所述装置至少包括：圆筒1，底架2以及射频电极3。
[0038]
所述圆筒1包括圆筒本体11以及所述圆筒本体11的内部空间形成的反应室12。具体地，所述圆筒1可以为空心圆柱体，具有内外壁。优选地，所述圆筒本体11的材质包括玻璃，当然，所述圆筒本体11的材质也可以是其他适合的材料。本实施例中，所述圆筒本体11的材质选择为玻璃。所述圆筒1的内径包括40cm～60cm，所述圆筒的长度包括90cm～110cm。优选地，所述圆筒1的内径包括50cm～60cm，所述圆筒1的长度包括100cm～110cm，例如，所述圆筒1的内径可以是50cm、52cm、55cm、60cm等，所述圆筒1的长度包括100cm、102cm、105cm、110cm等。本实施例中，所述圆筒1的内径为50cm，所述圆筒1的长度为100cm。所述反应室12提供等离子体刻蚀处理掩膜版残膜及毛刺(也即打膜处理)的场所。
[0039]
如图1和图2所示，所述底架2设于所述反应室12内，待处理的所述掩模版4固定于所述底架2上。优选地，所述底架2的材质包括石英，当然，所述底架2的材质也可以是其他适合的材料。本实施例中，所述底架2为石英架。优选地，所述掩模版4以一定间隔插设于所述底架2上，提高处理效率。
[0040]
如图1和图2所示，所述射频电极3安装于所述圆筒本体11的外壁。优选地，所述射频电极3对称安装于所述圆筒本体11的外壁。
[0041]
所述装置还包括射频电源6，所述射频电源6与所述射频电极3相连。优选地，所述射频电源6的震荡频率包括13.56mhz，可调频率包括60w～800w，以更好地使进入所述反应室12的气体离子化。例如，所述频率可以是60w、100w、200w、400w、600w、700w、800w等。本实施例中，所述射频电源6的震荡频率为13.56mhz，所述频率为400w。
[0042]
更进一步地，所述圆筒本体11上设有气体入口5，气体通过所述气体入口5进入所述反应室12内。优选地，所述气体通过所述圆筒本体11上下两个所述气体入口5进入所述反应室12，并且在进入所述反应室12前，可以在气体管道上安装一流量计，以监测气体流量大小。
[0043]
优选地，所述气体包括o2或者o2与cf4的组合。本实施例中，所述气体选择o2。
[0044]
另外，所述装置还包括程序控制系统7，所述程序控制系统7与所述射频电源6相连。所述装置还包括真空检测系统8，所述真空检测系统8分别与所述程序控制系统7以及所述反应室12相连。通过所述程序控制系统7可以控制所述射频电源6的输出频率等以及控制所述真空检测系统8对于所述反应室12内真空度的监测。
[0045]
还有，所述圆筒本体11上还连接有用于抽出所述反应室12内残余气体的机械泵9。所述机械泵9可以抽出所述反应室12内反应后的残余气体，最终残余气体由所述反应室12和所述机械泵9间的阀门控制并由管道出口10排出。
[0046]
本实用新型的等离子体刻蚀装置能产生低压、低温气相等离子体，当等离子体起辉后，装在反应器中的自动阻抗匹配将在几秒钟内纠正不匹配。
[0047]
反应气体分子在高频电场的作用下，由于电场与气体分子相互作用产生多种活性
组元，有离子、自由离子、分子以及各种游离基的混合物，即气体等离子体。当待处理的固体表面(即掩膜版残膜及毛刺)暴露在辉光放电中，游离基就可能与固体表面材料起反应。等离子体中，质量重的离子轰击固体表面，增加了活性组元与固体表面原子及分子间的反应。利用低温等离子体中游离基的活泼化学性质，与被刻蚀材料发生聚合物氧化反应，聚合物氧化反应后的最终产物为co2和h20，这些产物最后被排气系统(机械泵)抽走，从而达到刻蚀去除残膜及毛刺的目的。
[0048]
本实用新型的用于掩模版制作中的等离子体刻蚀装置，具有以下工作特性：1)功率和压力一定时，抗蚀剂去除量与时间成正比；2)时间和功率一定时，抗蚀剂去除量与压力存在极大值关系；3)时间和压力一定时，抗蚀剂去除量与功率明显成正比。通过了解这些工作特性，可以更好的调节工作、压力以及时间的关系，达到更高效率的刻蚀打膜效率。
[0049]
综上所述，本实用新型提供一种用于掩模版制作中的等离子体刻蚀装置，所述装置至少包括：圆筒1，所述圆筒1包括圆筒本体11以及所述圆筒本体11的内部空间形成的反应室12；底架2，设于所述反应室12内，待处理的所述掩模版4固定于所述底架2上；射频电极3，安装于所述圆筒本体11的外壁。通过在显影后追加本实用新型的等离子体刻蚀装置，利用等离子体刻蚀装置就可以消除抗蚀剂底膜溶胀造成的毛刺及残膜现象，从而使得抗蚀剂图形边缘平整光滑，提高图形分辨率。所以，本实用新型有效克服了现有技术中的种种缺点而具高度产业利用价值。
[0050]
上述实施例仅例示性说明本实用新型的原理及其功效，而非用于限制本实用新型。任何熟悉此技术的人士皆可在不违背本实用新型的精神及范畴下，对上述实施例进行修饰或改变。因此，举凡所属技术领域中具有通常知识者在未脱离本实用新型所揭示的精神与技术思想下所完成的一切等效修饰或改变，仍应由本实用新型的权利要求所涵盖。