圓筒形掩模板的刻蝕系統(tǒng)和圓筒形掩模板的刻蝕方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及半導(dǎo)體制造領(lǐng)域，特別涉及一種圓筒形掩模板的刻蝕系統(tǒng)和圓筒形掩模板的刻蝕方法。
【背景技術(shù)】
[0002]光刻和刻蝕步驟是半導(dǎo)體制造過程中的非常重要的工序。其中，光刻是半導(dǎo)體制造過程中，在晶圓上形成光刻膠后，將掩模板上的圖形經(jīng)曝光、顯影工藝轉(zhuǎn)移到晶圓上的工藝過程；刻蝕是在光刻膠掩遮下，以光刻膠為掩模，采用不同的刻蝕物質(zhì)和方法在膜層上進行選擇性刻蝕，從而將光刻膠圖形轉(zhuǎn)移至膜層上的工藝。
[0003]參考圖1所示，現(xiàn)有的光刻工藝包括:由一光源10產(chǎn)生照射光線；照射光穿過光柵狹縫11 (narrow slit)后，由平面光轉(zhuǎn)為線性光線，線性光線穿過開設(shè)有圖案的掩模板12，并經(jīng)過透鏡13，將縮放后的掩模板12上的圖像轉(zhuǎn)移至晶圓15的光刻膠層14上。
[0004]之后，參考圖2所示，刻蝕工藝包括:在光刻后，以光刻膠層14為掩模，刻蝕去除晶圓15上與光刻膠層14的開口對應(yīng)的部分硬掩模層17，形成硬掩模圖案16。
[0005]結(jié)合參考圖3所示，在實際光刻過程中，一個晶圓15包括多個涂覆有光刻膠層，且需要曝光的芯片襯底151。在光刻工藝中，需要對各個芯片襯底151進行逐一光刻。為此，繼續(xù)結(jié)合參考圖1和圖3所示，在光刻工藝中，承載掩模板12和晶圓15的部件需要沿相反的方向作折返的移動，從而對晶圓15上相鄰的芯片襯底151進行逐一光刻。
[0006]在由一個芯片襯底轉(zhuǎn)向另一芯片襯底的光刻過程中，承載掩模板和晶圓的部件的持續(xù)出現(xiàn)降速移動和加速移動工序，持續(xù)的降速和加速工序容易造成各芯片襯底光刻圖案的位置偏移，以及會在光刻設(shè)備的各部件間產(chǎn)生大量熱量，這些熱量轉(zhuǎn)移至晶圓上，降低晶圓質(zhì)量。
[0007]為此，現(xiàn)有一種圓筒形掩模板的曝光系統(tǒng)，其包括滾筒，以及晶圓承載板。所述滾筒為中空結(jié)構(gòu)，在所述滾筒的內(nèi)部裝有曝光光源，在所述滾筒表面覆蓋有圖案化的掩模板。使用過程中，所述滾筒繞中心軸旋轉(zhuǎn)，而晶圓承載板沿垂直于所述滾筒中心軸的掃描方向移動，透過滾筒表面的掩模板上的圖案后，光投射到晶圓承載臺上的晶圓上，對晶圓上的沿掃描方向排列的某一列芯片襯底進行曝光。
[0008]相比于圖1所示的光刻工藝，圓筒形掩模板的曝光系統(tǒng)的滾筒單向旋轉(zhuǎn)，通過滾筒內(nèi)的曝光光源將表面的掩模板上圖案的投射至晶圓上，從而有效避免了圖1所示的光刻工藝中，掩模板反復(fù)移動，從而降低了對于光刻設(shè)備的控制難度，同時圓筒形掩模板的曝光系統(tǒng)可提高光刻效率，以及光刻晶圓的產(chǎn)量。
[0009]所述滾筒表面的掩模板同樣需要經(jīng)光刻和刻蝕工序形成，基于所述滾筒表面的硬掩模層呈圓筒形，其各部分并不位于同一水平面，因而當于覆蓋在滾筒表面的硬掩模層上形成光刻膠圖案后，難以采用如圖2所示平面刻蝕工藝刻蝕呈圓筒形的硬掩模層，獲取精確的硬掩模圖案。
[0010]為此，如何形成高精度的圓筒形硬掩模圖案，是本領(lǐng)域技術(shù)人員亟需解決的問題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0011]本發(fā)明解決的問題提供一種圓筒形掩模板的刻蝕系統(tǒng)和圓筒形掩模板的刻蝕方法。以便于刻蝕圓筒形的掩模板，獲得高精度的掩模板圖案。
[0012]為解決上述問題，本發(fā)明提供一種圓筒形掩模板的刻蝕系統(tǒng)，包括:
[0013]滾筒，所述滾筒表面包括掩模板包覆區(qū)域，用于包覆待刻蝕掩模板；
[0014]刻蝕氣體噴射裝置，包括噴射開口，所述噴射開口朝向所述滾筒表面的掩模板包覆區(qū)域，用于向所述掩模板包覆區(qū)域的上的待刻蝕掩模板噴射刻蝕氣體。
[0015]可選地，所述噴射開口為長條形，所述噴射開口沿所述滾筒的軸向的長度大于或等于所述掩模板包覆區(qū)域沿所述滾筒軸向的長度。
[0016]可選地，所述噴射開口垂直于所述滾筒的軸向上的距離小于或等于3mm。
[0017]可選地，所述刻蝕氣體噴射裝置包括等離子氣體發(fā)生腔體，所述噴射開口開設(shè)在所述等離子氣體發(fā)生腔體上；
[0018]所述噴射開口包括設(shè)置于所述等離子氣體發(fā)生腔體內(nèi)的兩塊位置對應(yīng)設(shè)置的擋板，刻蝕氣體由所述兩塊擋板之間的縫隙噴向所述滾筒表面的待刻蝕掩模板。
[0019]可選地，所述兩塊擋板連接射頻電源。
[0020]可選地，在所述等離子氣體發(fā)生腔體內(nèi)設(shè)有連接偏置電壓源的偏置電壓板，所述偏置電壓板的位置與所述噴射開口的位置相對。
[0021]可選地，所述偏置電壓板與所述噴射開口之間的距離為Icm?5cm。
[0022]可選地，所述滾筒接地連接。
[0023]可選地，所述噴射開口至所述滾筒表面的距離為50 μ m至1mm。
[0024]可選地，還包括用于控制所述滾筒轉(zhuǎn)動的滾筒控制裝置。
[0025]本發(fā)明還提供了一種圓筒形掩模板的刻蝕方法，包括:
[0026]提供圓筒形的待刻蝕掩模板，在所述待刻蝕掩模板表面形成光刻膠圖案，并使所述圓筒形掩模板繞軸向旋轉(zhuǎn)；
[0027]采用刻蝕氣體噴射裝置，向所述待刻蝕掩模板表面噴射刻蝕氣體。
[0028]可選地，還包括:向所述刻蝕氣體噴射裝置內(nèi)通入刻蝕氣體，并調(diào)節(jié)所述刻蝕氣體噴射裝置內(nèi)的射頻頻率為1MHz?15MHz，射頻功率為100W?300W。
[0029]可選地，調(diào)節(jié)所述刻蝕氣體噴射裝置內(nèi)的偏置電壓為1V?300V。
[0030]可選地，調(diào)整所述刻蝕氣體噴射裝置的真空度為-1Pa?_5Pa。
[0031]可選地，所述待刻蝕掩模板的轉(zhuǎn)速為0.05rad/s?lrad/s。
[0032]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的技術(shù)方案具有以下優(yōu)點:
[0033]所述滾筒的掩模板包覆區(qū)域用于包覆待刻蝕掩模板，使得待刻蝕掩模板呈圓筒形。使用時，在所述待刻蝕掩模板的表面覆蓋光刻膠圖案后，繞所述滾筒軸向轉(zhuǎn)動待刻蝕掩模板，由刻蝕氣體噴射裝置的噴射開口向所述待刻蝕的掩模板的表面噴射刻蝕氣體，以光刻膠圖案為掩?？涛g所述待刻蝕掩模板，從而在待刻蝕掩模板上形成精確的刻蝕圖案。
[0034]進一步可選地，所述噴射開口沿所述滾筒的軸向的長度大于或等于所述滾筒表面的掩模板包覆區(qū)域沿軸向的長度，從而在所述刻蝕氣體噴射裝置向待刻蝕掩模板上噴射刻蝕氣體過程中，所述噴射氣體可均勻地向沿滾筒軸向的待刻蝕掩模板的各個部分均勻地噴射刻蝕氣體，從而提高刻蝕質(zhì)量，提高在待刻蝕掩模板上形成的圖案的精確度。
[0035]進一步可選地，所述刻蝕氣體噴射裝置包括等離子氣體發(fā)生腔體，所述噴射開口開設(shè)在所述等離子氣體發(fā)生腔體上，所述噴射開口包括設(shè)置于所述等離子氣體發(fā)生腔體內(nèi)的兩塊位置對應(yīng)設(shè)置的擋板，刻蝕氣體由所述兩塊擋板之間的縫隙噴向所述滾筒表面的待刻蝕掩模板。使用時，向所述兩塊擋板上通入射頻電源，從而將刻蝕氣體轉(zhuǎn)化為等離子體，提聞刻蝕質(zhì)量；
[0036]在所述等離子氣體發(fā)生腔體內(nèi)還設(shè)有連接偏置電壓源的偏置電壓板，所述偏置電壓板位于與所述噴射開口相對的位置，使用時向所述偏置電壓板通入偏置電壓，從而調(diào)節(jié)由噴射開口噴出的等離子體的能量以及方向，提高刻蝕效率以及待刻蝕掩模板的刻蝕精度。
【附圖說明】
[0037]圖1是現(xiàn)有的光刻工藝的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0038]圖2為現(xiàn)有的刻蝕工藝的示意圖；
[0039]圖3為圖1中，在進行光刻工藝的晶圓的示意圖；
[0040]圖4為本發(fā)明實施例提供的圓筒形掩模板的刻蝕系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0041]圖5是圖4中，圓筒形掩模板的刻蝕系統(tǒng)中的擋板和待刻蝕掩模板的示意圖。
【具體實施方式】
[0042]如【背景技術(shù)】所言，現(xiàn)有技術(shù)中，如何刻蝕圓筒形的硬掩模板，從而獲得高精度的硬掩模圖形仍然面臨巨大的挑戰(zhàn)。
[0043]為此，本發(fā)明提供了一種圓筒形掩模板的刻蝕系統(tǒng)和圓筒形掩模板的刻蝕方法。
[0044]為使本發(fā)明的上述目的、特征和優(yōu)點能夠更為明顯易懂，下面結(jié)合附圖對本發(fā)明的具體實施例做詳細的說明。
[0045]圖4?圖5為本發(fā)明實施例圓筒形掩模板的刻蝕系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0046]參考圖4和圖5所示，所述圓筒形掩模板的刻蝕系統(tǒng)，包括用于承載圓筒形待刻蝕掩模板的滾筒20，以及向所述待刻蝕掩模板噴射刻蝕氣體的刻蝕氣體噴射裝置30。
[0047]所述滾筒20，繞其中心軸旋轉(zhuǎn)(即沿A向旋轉(zhuǎn))。所述滾筒20表面包括掩模板包覆區(qū)域21，所述掩模板包覆區(qū)域21用于安裝待刻蝕掩模板。
[0048]刻蝕氣體噴射裝置30，所述刻蝕氣體噴射裝置30位于所述滾筒20的一側(cè)。所述刻蝕氣體噴射裝置30包括噴射開口 40，所述噴射開口 40朝向所述滾筒20表面的掩模板包覆區(qū)域21。使用時，在所述滾筒20表面的掩模板包覆區(qū)域21覆蓋待刻蝕掩模板后，所述刻蝕噴射裝置30由所述噴射開口 40向所述待刻蝕掩模板上噴射刻蝕氣體，以刻蝕所述待刻蝕掩模板，在所述待刻蝕掩模板內(nèi)形成硬掩模圖案。
[0049]本實施例中，所述刻蝕氣體噴射裝置30包括:等離子氣體發(fā)生腔體31。所述等離子氣體發(fā)生腔體31用于產(chǎn)生等離子刻蝕氣體36。
[0050]所述等離子氣體發(fā)生腔體31的具體結(jié)構(gòu)參考圖4所示。
[0051]所述等離子氣體發(fā)生腔體31包括射頻發(fā)生裝置。所述射頻發(fā)生裝置用于產(chǎn)生射頻電壓，從而將通入所述等離子氣體發(fā)生腔體31內(nèi)的刻蝕氣體激發(fā)成等離子氣體。
[0052]本實施例中，所述射頻發(fā)生裝置包括兩塊擋板33和34，所述兩塊擋板33和34電連接，且連接外部的射頻電源。
[0053]在本實施例中，所述擋板33和34位置對應(yīng)設(shè)置，且所述擋板33和34相對的兩條側(cè)邊形成刻蝕氣體噴射裝置30的呈長條形的噴射開口 40。
[0054]本實施例中，所述噴射開口 40的寬度(即，垂直與所述滾筒20中心軸方向的長度)小于或等于3mm。而且，所述噴射開口 40的長度(即，沿所述滾筒20中心軸軸向的長度)大于或等于所述滾筒20表面的掩模板包覆區(qū)域21沿所述滾筒中心軸軸向的長度。
[0055]上述技術(shù)方案，使得在刻蝕所述掩模板包覆區(qū)域21上覆蓋的待刻蝕掩模板時，由所述噴射開口 4