用于光掩模等离子体蚀刻的方法和装置制造方法及图纸

本发明专利技术提供一种用于蚀刻光掩模的方法和装置。该装置包括在衬底支架上方具有护板的工艺腔室。该护板包含具有孔的板，以及该板具有两个区域，这两个区域具有彼此不同的至少一种属性，诸如材料或电势偏压。该方法提供用于蚀刻具有经过护板的离子和中性物质分布的光掩模衬底。

【技术实现步骤摘要】
用于光掩模等离子体蚀刻的方法和装置本申请是申请号为200710138058.2的专利技术专利申请的分案申请。
本专利技术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。
技术介绍
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。这些工艺步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(通常指图案转移步骤)，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，使图案转移到下一层材料层上。在光掩模上的图案，所述图案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，可从加利福尼亚圣克拉拉的Applied Materials有限公司购得。术语“掩模”、“光掩模”或“掩模版”将互换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。
技术实现思路
本专利技术主要提供用于蚀刻光掩模的方法和装置。本专利技术的一种实施方式提供用于等离子体蚀刻的装置，该装置包含工艺腔室，设置在工艺腔室中并适于容纳光掩模的支撑底座，用于在腔室内形成等离子体的RF功率源，设置在腔室内底座上方的护板，该护板包含板，该板具有多个孔并设计为用于控制经过该板的带电和中性物质分布，其中该板包含具有至少一种属性诸如材料或电势偏压属性彼此不同的两个区域。本专利技术的另一实施方式提供蚀刻光掩模的方法。该方法包含提供具有支撑底座的工艺腔室；提供在支撑底座上方的护板，该护板包含板，该板具有每个都包含多个孔并用于控制经过该板的带电和中性物质分布的第一区域和第二区域，第一区域具有至少一种属性不同于第二区域，诸如材料或电势偏压；放置光掩模到底座上；引入工艺气体到工艺腔室中；由工艺气体形成等离子体；和利用经过该板的离子和中性物质蚀刻光掩模。本专利技术的另一实施方式提供用于等离子体蚀刻的装置。该装置包含工艺腔室，设置在工艺腔室中并适于容纳光掩模的支撑底座，用于在腔室内形成等离子体的RF功率源，和设置在腔室中底座上方的护板，该护板包含板，该板具有多个孔并用于控制经过该板的带电和中性物质分布，其中该板包含选择氧化钇和介电常数高于约4的材料。【附图说明】为了能详细理解本专利技术的以上概述特征，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专利技术的更详细描述。然而，应该主要到附图仅示出了本专利技术的典型实施方式，因此不能理解为对本专利技术范围的限定，因为本专利技术可承认其它等效的实施方式。图1是具有护板的蚀刻反应器的示意图；图2A-B是图1的护板的两个实施方式的顶视图的示意性示出；图2C是护板部分的横截面示意图；图2D是一个实施方式的顶视图的示意性示出，示出了在整个护板上的电势偏压；图3A-B是护板的两个可选实施方式的顶视图的示意性示出；图4是护板的另一实施方式的顶视图的示意性示出；以及图5是根据本专利技术的一个实施方式的蚀刻光掩模的方法的流程图。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专利技术的示例性实施方式，因此不能理解为对本专利技术范围的限制，本专利技术还承认其它等效的实施方式。【具体实施方式】本专利技术提供一种改善光掩模衬底的蚀刻的方法和装置。更特别地，本专利技术涉及用于控制在等离子体蚀刻腔室中带电和中性物质的空间分布的改善的护板。该护板还引用为离子基或离子中性护板。在等离子蚀刻腔室中使用的离子基护板的一个实施例之前已经在2004年6月30日由Kumar等人提交的美国专利申请S/N10/880, 754，题目为“METHOD AND APPARATUS FORPHOTOMASK 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(DPS?) II反应器，或者Tetra I和Tetra II光掩模蚀刻系统,所有这些系统都可以从California的Santa Clara的Applied Materials有限公司购得。在此示出的反应器100的特定的实施方式用于示意性目的，不应该用于限制本专利技术的范围。预期本专利技术可在其它等离子体处理腔室中使用，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，圆顶形的顶。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IlOa和IlOb)的一个或多个导电线圈元件。天线110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范围的可调谐频率下产生高达约3000W的功率。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140一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，功率源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，所述静电夹盘160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包含通过各个定向孔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和散热本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种等离子体蚀刻的装置，包括：工艺腔室；设置在工艺腔室中的支撑底座，所述支撑底座在其上容纳光掩模；在所述腔室内形成等离子体的RF功率源；以及在所述腔室中设置在所述底座上方的护板，所述护板包含一板，该板具有两个彼此独立且相邻的区域，每个区域都具有多个孔以及具有彼此不同的至少一种属性，所述至少一种属性是材料，其中两个彼此独立的区域各包含介电常数彼此不同且高于4的材料，并且所述区域用于控制经过所述板的离子和中性物质的分布的改变，导致在蚀刻结果中的相应变化。

【技术特征摘要】
2006.10.30 US 11/554,4951.一种等离子体蚀刻的装置，包括: 工艺腔室； 设置在工艺腔室中的支撑底座，所述支撑底座在其上容纳光掩模； 在所述腔室内形成等离子体的RF功率源；以及 在所述腔室中设置在所述底座上方的护板，所述护板包含一板，该板具有两个彼此独立且相邻的区域，每个区域都具有多个孔以及具有彼此不同的至少一种属性，所述至少一种属性是材料，其中两个彼此独立的区域各包含介电常数彼此不同且高于4的材料，并且所述区域用于控制经过所述板的离子和中性物质的分布的改变，导致在蚀刻结果中的相应变化。2.根据权利要求1所述的装置，其中所述两个区域的特征在于彼此不同的两个开口面积，该两个开口面积由所述多个孔中的 一个或多个孔来限定。3.根据权利要求1所述的装置，其中所述两个区域具有彼此不同的电势偏压。4.根据权利要求1所述的装置，其中所述两个区域彼此物理性隔开。5.根据权利要求3所述的装置，其中所述两个区域的特征在于彼此不同的两个开口面积，该两个开口面积由所述多个孔中的一个或多个孔来限定。6.根据权利要求1所述的装置，其中所述第一和第二区域在所述板上以楔形、中心环或栅格图案的至少一种排列。7.根据权利要求1所述的装置，其中所述两个区域的空间配置与在具有不同图案密度的所述光掩模上的各个区域相关。8.根据权利要求7所述的装置，其中所述两个区域具有彼此不同的电势偏压。9.一种蚀刻光掩...

【专利技术属性】
技术研发人员：艾杰伊·库玛，马德哈唯·R·钱德拉养德，理查德·莱温顿，达里恩·比文斯，阿米泰布·萨布哈维尔，希巴·J·潘纳伊尔，艾伦·希罗什·奥叶，
申请(专利权)人：应用材料公司，
类型：发明
国别省市：美国;US