[发明专利]一种等离子刻蚀设备

说明书

本发明公开了一种等离子刻蚀设备，包括反应腔室，反应腔室内设置相对平行放置的正电极板和负电极板，反应腔室左侧设置有气体入口，反应腔室右下侧处设置有气体出口和掩膜版；所述负电极板设置于反应腔室的上方，所述负电极板和掩膜版相互连接，掩膜版位于负电极板的下方，掩膜版的版面朝下；所述正电极板设置于反应腔室的下方，与掩膜版相对。本发明掩模版的表面朝下，颗粒在处理过程中不会落下，避免了图形未被刻蚀出或图形未被完全刻蚀的发生。

技术领域

本发明属于等离子刻蚀技术领域，具体涉及一种等离子刻蚀设备。

背景技术

半导体集成电路制作过程通常需要经过多次光刻工艺，在半导体晶体表面的介质层上开凿各种掺杂窗口、电极接触孔或在导电层上刻蚀金属互连图形。光刻工艺需要一整套(一般需要10到30块掩模)相互间能精确套准的、具有特定几何图形的掩模，简称掩模版。掩模版是光刻工艺中复印光致抗蚀掩蔽层的“印相底片”，通过光刻工艺可以将掩模版上的图形转移到硅片上。

掩模是高纯精密度石英或玻璃材料构成的薄片，上面刻制了集成电路芯片的线路图。掩模的制作过程主要分为曝光、显影、刻蚀、清洗四个工序。其作用如下：

曝光：通过计算机辅助技术将设计公司设计出来的集成电路版图转换成曝光设备可识别的数据格式，并据此对光致抗蚀剂(感光胶)进行曝光，产生光化学反应。

显影：利用感光胶在曝光后对于显影液溶解度变化的原理，使得感光胶下的被蚀刻层裸露出来。

蚀刻：将裸露出来的被蚀刻层去除。

清洗：去除未曝光的感光胶和颗粒，确保颗粒数量和大小在出货规范内，避免颗粒对晶圆厂曝光造成缺陷

曝光在掩模制作的等离子刻蚀工艺中，通过活性离子对衬底的物理轰击和化学反应双重作用刻蚀铬层(Cr)或相移层(钼硅合金Mosi)刻蚀后经常在掩模表面发现颗粒(尤其是在接触孔处)。因为这些颗粒处于接触孔处，所以这些颗粒在后续工艺处理后通常很难去除；并且这些颗粒会引起许多缺陷，导致金属层残留。

常规等离子刻蚀设备结构如图1所示。当刻蚀铬层(Cr)或钼硅合金(Mosi)时，制程气体从左至右通过。在射频电源的作用下，蚀刻气体被电离，成为等离子体，并在掩模板的表面与被刻蚀金属(例如铬或钼硅合金)接触，然后发生化学反应。这种方法存在以下缺点：因为掩模版的表面在上方，所以颗粒会在加工过程中下落，阻碍刻蚀气体与被蚀刻金属接触，导致图形未被刻蚀出或图形未被完全刻蚀的发生。

所以开发一种等离子刻蚀设备，该设备能够容易去除掩模接触孔处的颗粒，降低接触孔掩模产品的缺陷例如Cr残留等，增加产品的良率，减少不合格产品从而降低制作时间和金钱成本具有重大的意义。

发明内容

本发明的目的是克服现有技术中等离子刻蚀设备掩模板接触孔处颗粒去除困难，刻蚀图形无法完全刻蚀等缺点，提供一种等离子刻蚀设备。

根据本发明的第一个方面，本发明提供了一种等离子刻蚀设备，包括反应腔室，反应腔室内设置相对平行放置的正电极板和负电极板；反应腔室左侧设置有气体入口，反应腔室右下角处设置有气体出口；所述负电极板设置于反应腔室上方，所述负电极板和掩膜版通过真空吸附连接，掩膜版位于负电极板的下方，掩膜版版面朝下；所述正电极板设置于反应腔室下方，与掩膜版相对。

本发明所述的等离子刻蚀设备，其进一步技术方案可以是所述负电极板上设置有气孔，真空通过负电极板上的气孔把负电极板和掩膜版吸附连接。

本发明所述的等离子刻蚀设备，其进一步技术方案可以是所述正电极板的板面下侧面连接有导线，导线通过反应腔室接地。导线与电极板可以采取冷压或者镀锡的模式连接。

本发明所述的等离子刻蚀设备，其进一步技术方案可以是所述负电极板的板面上侧面连接有导线，导线与射频电源连接。导线与电极板可以采取冷压或者镀锡的模式连接。