CN117790278A - 动态运动离子源局部修型设备及光刻胶刻蚀方法 - Google Patents
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Abstract
本申请涉及半导体技术领域,尤其是涉及一种动态运动离子源局部修型设备及光刻胶刻蚀方法,动态运动离子源局部修型设备包括:真空腔;第一支撑构件,设置于真空腔内;用于固定刻蚀样品的承载工装,承载工装设置于第一支撑构件,承载工装能够在第一支撑构件上沿第一方向往复运动;第二支撑构件,设置于真空腔内,第二支撑构件设置于第一支撑构件的侧部;离子源,离子源设置于第二支撑构件,离子源能够在第二支撑构件上沿与第一方向不同的第二方向往复运动。本申请提供的动态运动离子源局部修型设备从提高刻蚀样品的移动精度、局部刻蚀精度两方面提高了刻蚀样品的修胶精度,从而显著提高了对刻蚀样品表面厚度均匀性的控制。
Description
技术领域
本申请涉及半导体技术领域,尤其是涉及一种动态运动离子源局部修型设备及光刻胶刻蚀方法。
背景技术
在半导体行业中,为了提高芯片上晶体管密度,芯片的特征尺寸(CriticalDimension,CD)不断减小。其中,光刻是半导体制造过程中一道重要的工艺,它是一种将掩模板上的图形通过曝光转移到晶圆上的工艺过程。在光刻工艺中,光刻胶是必不可少的材料之一,用于在离子注入工艺或刻蚀工艺中定义图形,以保护非刻蚀区域或非离子注入区域。光刻胶厚度值的精确是保证图形特征尺寸精准的前提,为了满足特征尺寸的要求,对光刻胶层的厚度值及其均匀性控制的要求越来越高。而在大面积光刻的工程应用中,光刻胶难以在大范围内保持预先设定的厚度值,导致整体均匀性差,往往需要进一步修调。
干法刻蚀是这一过程中常用的工艺,它是一种用等离子体激活的化学反应或者用高能粒子束去除物质的方法。根据刻蚀的作用机理,干法刻蚀技术可分为以下三类:物理刻蚀,化学刻蚀和化学-物理刻蚀。其中化学-物理刻蚀兼具有前两种刻蚀机理的优点,它不仅刻蚀速率快,有良好的选择比和刻蚀方向性,而且可避免仅用物理刻蚀时高能离子束(温度极高)带来的设备损伤,其刻蚀剖面还可通过调节等离子体条件和气体组分从各向同性向各向异性改变,因而在大多数干法刻蚀工艺中被采用。主要包括反应离子刻蚀(ReactiveIon Etching,RIE)、感应耦合等离子体刻蚀(Inductively Coupled Plasma,ICP)、反应离子束刻蚀(Reactive Ion Beam Etching,RIBE)等。对于光刻胶的修调,通常以O2作为工艺气体,生成等离子体后与光刻胶中的C元素发生化学反应生成挥发性的C-O化合物。
现有的反应离子刻蚀RIE设备刻蚀面积增大后(直径5mm以上),面临刻蚀气体分布不均、稳定性一致性差等难题,同样难以实现大面积微纳结构图形的均匀刻蚀传递。由于传统RIE设备在刻蚀过程中平板电极和基片的位置固定不动,在整个刻蚀过程中对刻蚀气体分布提出了苛刻要求:大面积刻蚀区内每一点的气体浓度必须严格一致且长时间稳定不变。而在大腔体下由于气体扩散延迟效应的影响,导致刻蚀残留反应气体滞留刻蚀区域内,难以形成动态平衡的大面积均匀气体组分,造成基片边缘与中心的刻蚀速率相差很大。为了解决上述问题,许多方案采用移动离子源或移动样品片的方式改善刻蚀均匀性。
现有技术方案大多将待刻蚀的样品片架设在导轨上,通过样品片的移动实现提高刻蚀效率、改善刻蚀均匀性等目标。在这些方案中,刻蚀样品平行于地面水平放置,为了产生均匀稳定的等离子体,就需要在刻蚀样品表面垂直方向预留出较大的空间,此外,针对超大面积的刻蚀样品本身尺寸较大,刻蚀样品的移动过程难度较大,移动精度低,现有的方案只是从定性的角度上改善刻蚀均匀性,样品表面各个部分的刻蚀差异性却难以定量控制,因而影响对样品的修胶精度。
发明内容
本申请的目的在于提供一种动态运动离子源局部修型设备及光刻胶刻蚀方法,以在一定程度上解决现有技术中存在的修胶工艺对样品修胶刻蚀精度低,从而影响样品表面光刻胶厚度均匀性的技术问题。
本申请提供了一种动态运动离子源局部修型设备,包括:真空腔;
第一支撑构件,所述第一支撑构件设置于所述真空腔内;
用于固定刻蚀样品的承载工装,所述承载工装设置于所述第一支撑构件,所述承载工装能够在所述第一支撑构件上沿第一方向往复运动;
第二支撑构件,所述第二支撑构件设置于所述真空腔内,所述第二支撑构件设置于所述第一支撑构件的侧部;
离子源,所述离子源设置于所述第二支撑构件,所述离子源能够在所述第二支撑构件上沿与所述第一方向不同的第二方向往复运动,以调节离子源与所述刻蚀样品的相对位置。
在上述技术方案中,进一步地,所述动态运动离子源局部修型设备还包括;
第一运动系统,所述第一运动系统设置于所述第一支撑构件,所述承载工装设置于所述第一运动系统,所述第一运动系统能够带动所述承载工装相对所述第一支撑构件沿所述第一方向往复运动;
第二运动系统,所述第二运动系统设置于所述第二支撑构件,所述离子源设置于所述第二运动系统,所述第二运动系统能够带动所述离子源相对所述第二支撑构件沿所述第二方向往复运动。
在上述任一技术方案中,进一步地,所述第一方向与所述第二方向相互垂直。
在上述任一技术方案中,进一步地,所述承载工装具有框架结构,所述刻蚀样品嵌设在所述框架结构内;
所述刻蚀样品的长度沿所述第一方向延伸,所述刻蚀样品的厚度沿水平方向延伸,以使所述刻蚀样品立设在所述真空腔内。
在上述任一技术方案中,进一步地,所述第一运动系统包括移动装置,所述移动装置与所述第一支撑构件滑动连接,所述移动装置能够承载所述承载工装并带动所述承载工装相对所述第一支撑构件运动。
在上述任一技术方案中,进一步地,所述移动装置包括:
支架,所述支架设置于所述第一支撑构件;
辊筒,所述辊筒与所述支架转动连接,所述辊筒的数量为多个,多个所述辊筒沿所述第一支撑构件的长度方向间隔设置,所述承载工装的底部设置有移动板,所述移动板置于多个所述辊筒上后,随着所述辊筒的转动,所述承载工装能够朝向所述离子源靠近。
在上述任一技术方案中,进一步地,所述离子源设置有粒子出射口,所述粒子出射口用于朝向所述刻蚀样品喷射刻蚀离子。
在上述任一技术方案中,进一步地,所述粒子出射口设置有栅网;所述离子源为CCP离子源。
本申请还提供了一种光刻胶刻蚀方法,用于上述任一技术方案所述的动态运动离子源局部修型设备,因而,具有该动态运动离子源局部修型设备的全部有益技术效果,在此,不再赘述。
所述光刻胶刻蚀方法包括以下步骤:
S1、划分区域,对刻蚀样品的待修胶面进行网格划分,将所述待修胶面划分出N个刻蚀分区,测量每一个所述刻蚀分区的光刻胶厚度;
S2、抽真空,将所述刻蚀样品和所述离子源置于真空腔内,并对所述真空腔进行抽真空处理,使所述刻蚀样品和所述离子源处于真空环境下;
S3、确定工作参数,根据S1的计算结果,确定每一个所述刻蚀分区的刻蚀参数;
S4、位置调节,调节所述刻蚀样品与离子源的相对位置,使所述离子源正对一个所述刻蚀分区设置;
S5、启动所述离子源,根据S2确定的所述工作参数对一个所述刻蚀分区执行刻蚀操作,对一个所述刻蚀分区刻蚀结束后关闭所述离子源;
S6、重复S1-S4,对全部所述刻蚀分区逐一完成刻蚀操作;
S7、使所述真空腔破真空,开启所述真空腔,取出刻蚀完成的所述刻蚀样品。
在上述技术方案中,进一步地,在S4中,当所述离子源的粒子出射口正对其中一个所述刻蚀分区的中心时,停止所述离子源与所述刻蚀样品的位置调节。
与现有技术相比,本申请的有益效果为:
本申请提供的动态运动离子源局部修型设备包括:真空腔;第一支撑构件,第一支撑构件设置于真空腔内;用于固定刻蚀样品的承载工装,承载工装设置于第一支撑构件,承载工装能够在第一支撑构件上沿第一方向往复运动;第二支撑构件,第二支撑构件设置于真空腔内,第二支撑构件设置于第一支撑构件的侧部;离子源,离子源设置于第二支撑构件,离子源能够在第二支撑构件上沿与第一方向不同的第二方向往复运动,以调节离子源与刻蚀样品的相对位置。
本申请提供的动态运动离子源局部修型设备,通过将刻蚀样品的待修胶面划分成多块修胶区域,在两个维度上精确调节离子源与刻蚀样品的相对位置,从而对多块修胶区域逐一进行厚度修正,不仅显著提高了刻蚀样品的移动精度,加强了对刻蚀样品的修胶精度,相较于传统对刻蚀样品整面进行修胶,本申请中,替换为小范围逐一修胶并逐渐覆盖待修胶面,从而使得本申请提供的动态运动离子源局部修型设备对于待修胶面的厚度修正具有更高的刻蚀精度,可见,本申请提供的动态运动离子源局部修型设备从提高刻蚀样品的移动精度、局部刻蚀精度两方面提高了刻蚀样品的修胶精度,从而显著提高了刻蚀样品表面厚度的均匀性。
本申请提供的光刻胶刻蚀方法包括上述所述的动态运动离子源局部修型设备,因而具有上述动态运动离子源局部修型设备的全部有益效果。本申请提供的光刻胶刻蚀方法,将刻蚀样品的待修胶面划分出多个刻蚀分区逐一进行刻蚀,对各个刻蚀分区进行精细化控制,将大范围光刻胶厚度均匀性的控制问题转化为局部网格区间小范围内等离子体刻蚀的均匀性问题,从而显著提高对刻蚀样品表面整面的刻蚀精度和刻蚀均匀性,进而提高刻蚀样品表面的均匀性。
附图说明
为了更清楚地说明本申请具体实施方式或现有技术中的技术方案,下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图是本申请的一些实施方式,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本申请实施例提供的动态运动离子源局部修型设备的结构示意图;
图2为本申请实施例提供的动态运动离子源局部修型设备的又一结构示意图;
图3为本申请实施例提供的动态运动离子源局部修型设备的另一结构示意图;
图4为本申请实施例提供的动态运动离子源局部修型设备的另一视角图;
图5为本申请实施例提供的光刻胶刻蚀方法的刻蚀分区划分示意图。
附图标记:
1-第一支撑构件,101-第一支撑件,102-第二支撑件,2-第二支撑构件,201-固定架,3-离子源,4-承载工装,401-移动板,5-刻蚀样品,6-第一运动系统,601-第一滑轨,602-第二滑轨,603-第一连接板,604-第一驱动件,7-第二运动系统,701-第三滑轨,702-第二连接板,703-第二驱动件,8-移动装置,801-辊筒,802-第一支架,803-第二支架,9-限位挡板,a-第一方向,b-第二方向。
具体实施方式
下面将结合附图对本申请的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例是本申请一部分实施例,而不是全部的实施例。
通常在此处附图中描述和显示出的本申请实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。因此,以下对在附图中提供的本申请的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本申请的范围,而是仅仅表示本申请的选定实施例。
基于本申请中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本申请保护的范围。
在本申请的描述中,需要说明的是,术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系,仅是为了便于描述本申请和简化描述,而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作,因此不能理解为对本申请的限制。此外,术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的,而不能理解为指示或暗示相对重要性。
在本申请的描述中,需要说明的是,除非另有明确的规定和限定,术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解,例如,可以是固定连接,也可以是可拆卸连接,或一体地连接;可以是机械连接,也可以是电连接;可以是直接相连,也可以通过中间媒介间接相连,可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言,可以根据具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。
下面参照图1至图5描述根据本申请的实施例所述的动态运动离子源局部修型设备及光刻胶刻蚀方法。
参见图1至图5所示,本申请的实施例提供了一种动态运动离子源局部修型设备,本动态运动离子源局部修型设备包括具有腔体的装置主体,装置主体的腔体能够抽真空以形成真空腔,本动态运动离子源局部修型设备还包括第一支撑构件1、第二支撑构件2、离子源3和承载工装4,其中,第一支撑构件1和第二支撑构件2均设置于真空腔内,离子源3可移动地设置在第二支撑构件2上,第二支撑构件2用于支撑、安装离子源3,并且离子源3能够在第二支撑构件2上沿第二方向b进行往复运动,第二方向b具体为竖直方向,也为第二支撑构件2的延伸方向。承载工装4可移动地设置在第一支撑构件1上,承载工装4用于架设需要进行修胶的刻蚀样品5,刻蚀样品5能够随承载工装4在第一支撑构件1上沿第一方向a往复运动,第一方向a具体为水平方向,也为第一支撑构件1的延伸方向。
第一支撑构件1设置于第二支撑构件2的侧部,随着离子源3和刻蚀样品5两者之间的相对运动,能够在竖直方向和水平方向两个维度进行位置调节,离子源3体积、重量较小,位置调节过程难度低、精度高,而刻蚀样品5体积大、重量大,位置调节难度大,也难以控制精度,本申请中,极大程度上弥补了刻蚀样品5单独进行位置调节的误差,可见,相较于传统的刻蚀样品5沿单一往复运动进行位置调节的方式,本申请提供的动态运动离子源局部修型设备降低了两者位置调节的难度、有效提高了离子源3与刻蚀样品5之间进行位置调节的精度,从而显著提高了离子源3对刻蚀样品5的修胶精度,进而大幅提高了刻蚀样品5表面光刻胶厚度的均匀性。
进一步地,本动态运动离子源局部修型设备还包括第一运动系统6,第一运动系统6设置于第一支撑构件1,刻蚀样品5通过第一运动系统6可移动地设置在第一支撑构件1上。具体地,第一支撑构件1包括:第一支撑件101和第二支撑件102,第一支撑件101和第二支撑件102具有相同的结构,第一支撑件101和第二支撑件102均呈长条状,并且第一支撑件101和第二支撑件102均沿第一方向a延伸,两者平行间隔设置,优选地,第一支撑件101和第二支撑件102均具有平板结构,优选地,第一支撑件101和第二支撑件102分别开设有减重孔,以减轻第一支撑构件1整体的重量。
第一运动系统6包括第一滑轨601、第二滑轨602、第一连接板603和第一驱动装置,第一滑轨601设置在第一支撑件101上,第二滑轨602设置在第二支撑件102上,第一连接板603的下板面设置有用于与第一滑轨601和第二滑轨602滑动连接的滑块,滑块的数量为多个,多个滑块分成两列设置,每一列中包括多个沿第一连接板603的长度方向间隔设置的滑块,其中一列中的多个滑块与第一滑轨601滑动连接,另一列中的多个滑块与第二滑轨602滑动连接。
第一驱动装置包括第一驱动件604和第一传动组件(图中未示出),其中,第一驱动件604可以为电机,电机与第一连接板603通过第一传动组件相连接,以使在第一驱动件604启动后,电机的输出轴的旋转运动能够通过第一传动组件转变为第一连接板603的直线运动,从而实现由第一连接板603带动刻蚀样品5在第一支撑构件1上沿第一方向a往复运动。需要说明的是,本实施例中的第一传动组件至少包括传动丝杠和与传动丝杠适配螺纹连接的固定套筒,传动丝杠的长度传动丝杠与电机的输出轴连接,固定套筒与第一连接板603固定连接,当第一驱动件604启动并驱动传动丝杠旋转时,传动丝杠的旋转运动能够转化为固定套筒的直线运动,从而实现由固定套筒带动第一连接板603以及刻蚀样品5沿水平方向进行往复运动。
进一步地,本动态运动离子源局部修型设备还包括第二运动系统7,第二运动系统7设置于第二支撑构件2,离子源3通过第二运动系统7可移动地设置在第二支撑构件2上。具体地,第二支撑构件2包括固定架201,固定架201的长度沿竖直方向延伸,固定架201设置于第一支撑件101远离第二支撑件102的一侧,并且固定架201靠近第一支撑件101的端部设置。
第二运动系统7包括第三滑轨701、第二连接板702和第二驱动装置,第三滑轨701设置于固定架201,并且第三滑轨701的长度沿竖直方向延伸,第二连接板702的一侧板面设置有与第三滑轨701适配的滑块,以将第二连接板702与第三滑轨701滑动连接,离子源3设置于第二连接板702背离第三滑轨701的一侧板面,使得离子源3能够随第二连接板702同步升降。
第二驱动装置包括第二驱动件703和第二传动组件(图中未示出),第二驱动件703也可以为电机,第二传动组件与第二驱动件703和第二连接板702连接,从而使得在第二驱动件703的驱动作用以及第二传动组件的传动作用下能够实现第二连接板702以及离子源3沿竖直方向进行往复运动。需要说明的是,本实施例中的第二传动组件的结构和传动原理与上述第一传动组件的结构和传动原理相同,本领域技术人员完全能够理解,不再赘述。
需要说明的是,由于离子源3能够在第二方向b上移动,使得在本实施例中,仅使用一个离子源3即可对待修胶面的各个区域逐一进行刻蚀操作,可减少离子源3的使用数量,大幅降低了生产成本和运行成本。
进一步地,本动态运动离子源局部修型设备还包括移动装置8,移动装置8设置于第一运动系统6,移动装置8用于将承载工装4安置于第一运动系统6上。移动装置8包括辊筒801和第一支架802和第二支架803,第一支架802和第二支架803沿第一连接板603的宽度方向间隔设置在第一连接板603的上板面,辊筒801的一端与第一支架802转动连接,辊筒801的另一端与第二支架803转动连接。更进一步地,第一支架802的数量为多个,多个第一支架802沿第一连接板603的长度方向等间距设置,第二支架803的数量与第一支架802的数量相同,多个第二支架803沿第二连接板702的长度方向等间距设置,每一个第二支架803正对一个第一支架802设置,辊筒801的数量与第一支架802的数量相同,每一个辊筒801一端与一个第一支架802连接,每一个辊筒801的另一端与该第一支架802正对设置的第二支架803相连接,使得多个辊筒801沿第一连接板603的长度等间距设置。
进一步地,承载工装4具有框架结构,优选地,承载工装4具体具有四边形框架结构,刻蚀样品5固定在承载工装4的框架结构内,并且承载工装4的中轴线沿水平方向延伸,刻蚀样品5呈矩形平板状,相应地,刻蚀样品5的厚度方向与其中轴线的延伸方向相同,刻蚀样品5的宽度沿竖直方向延伸,以使刻蚀样品5立设在真空腔内,从而使得刻蚀样品5在真空腔内占据的空间较小,提高真空腔内的空间利用率。优选地,在本实施例中,刻蚀样品5具有平板结构,刻蚀样品5的长度为1000mm,刻蚀样品5的宽度(也可视为高度)为500mm。
承载工装4的底部设置有移动板401,移动板401的长度沿承载工装4的长度方向,也是刻蚀样品5的长度方向延伸,在将装载有刻蚀样品5的承载工装4安置于第一运动系统6时,将移动板401的端部置于移动装置8的首个辊筒801上,然后推动承载工装4即可,当多个辊筒801稳定承托承载工装4后,启动第一驱动件604即可在水平方向上调节刻蚀样品5与离子源3之间的相对位置,可见,通过设置移动装置8,能够有效降低重量可达数十公斤甚至数百公斤的承载工装4和刻蚀样品5的安装难度。
进一步地,本动态运动离子源局部修型设备还包括限位挡板9,限位挡板9设置于第一连接板603的上板面,具体而言,将承载工装4安置于移动装置8上后,推动承载工装4使承载工装4沿第二方向b向前移动以靠近离子源3,多个辊筒801沿第二方向b等间距间隔设置,限位挡板9设置于末尾一个辊筒801的外侧,当承载工装4在多个辊筒801上移动到位后,移动板401与限位挡板9抵接,限制移动板401和承载工装4的位置,避免承载工装4过度移动或者发生移位,影响刻蚀样品5与离子源3之间位置调节的精度。
进一步地,离子源3具有粒子出射口,粒子出射口能够朝向刻蚀样品5,优选地,粒子出射口设置有栅网,离子源3释放的刻蚀粒子经粒子出射口和栅网射出以使刻蚀粒子能够冲向刻蚀样品5。优选地,本实施例中,离子源3采用CCP(Capacitively Coupled Plasma,即电容耦合等离子)离子源,可以生成稳定的高密度目标等离子体,通过设定离子源3多层栅网的电压,可以控制引出离子的能量以及离子束流发散角,实现对刻蚀区域的精细控制,更优选地,粒子出射口的直径优选为Φ60,离子源3的体积更小,节省空间。
本申请提供的动态运动离子源局部修型设备在使用时,首先将装载有刻蚀样品5的承载工装4安置于移动装置8上,并将承载工装4推送到位,使得承载工装4在第一方向a上靠近离子源3,启动第一运动系统6,使刻蚀样品5能够继续沿第一方向a运动至离子源3的前方,使得离子源3的粒子出射口能够正对刻蚀样品5的待修胶面设置,启动离子源3,离子源3的腔体内产生等离子体,等离子体经栅网释放至刻蚀样品5的待修胶面,从而使得等离子体作为反应离子刻蚀涂有光刻胶的待修胶面以对待修胶面进行厚度修正。当离子源3对待修胶面局部修整完毕后,启动第一运动系统6和/或第二运动系统7,从而在第一方向a和/或第二方向b上调节粒子出射口正对待修胶面的区域,从而调整离子源3对待修胶面的修胶区域,重复上述步骤,直至对刻蚀样品5的待修胶面正面修胶结束。优选地,栅网具有多层结构。
综上所述,本申请提供的动态运动离子源局部修型设备,通过将刻蚀样品5的待修胶面划分成多块修胶区域,在两个维度上精确调节离子源3与刻蚀样品5的相对位置,从而逐一地对多块修胶区域进行厚度修正,不仅显著提高了刻蚀样品5的移动精度,加强了对刻蚀样品5的修胶精度,相较于传统对刻蚀样品5整面进行修胶,辉光放电的方式难以保证大范围空间内产生均匀的等离子体,本申请中,替换为小范围逐一修胶并逐渐覆盖待修胶面,从而使得本申请提供的动态运动离子源局部修型设备对于待修胶面的厚度修正具有更高的刻蚀精度,可见,本申请提供的动态运动离子源局部修型设备从提高刻蚀样品5的移动精度、局部刻蚀精度两方面提高了刻蚀样品5的修胶精度,从而显著提高了对刻蚀样品5表面厚度的均匀性。
本申请的实施例还提供一种光刻胶刻蚀方法,适用于上述实施例所述的动态运动离子源局部修型设备,因而,具有该动态运动离子源局部修型设备的全部有益技术效果,在此,不再赘述。
本光刻胶刻蚀方法包括以下步骤:
S1、划分区域,对刻蚀样品5的待修胶面进行网格划分,将所述待修胶面划分出N个刻蚀分区,测量每一个所述刻蚀分区的光刻胶厚度。
具体地,将待修胶面分隔出多行多列排布的N个刻蚀分区,将N个刻蚀分区分别标号为S(1,1)、S(1,2)…S(1,n),S(2,1)、S(2,2)…S(2,n)…S(n,1)、S(n,2)…S(n,n),然后逐一测量每一个刻蚀分区的光刻胶厚度。
S2、抽真空,将所述刻蚀样品5和所述离子源3置于真空腔内,并对所述真空腔进行抽真空处理,使所述刻蚀样品5和所述离子源3处于真空环境下。
具体地,如上述所述,刻蚀样品5和离子源3均设置在真空腔中,在执行刻蚀操作之前,需要对真空腔进行抽真空,确保对待修胶面的刻蚀过程在真空环境下进行。
S3、确定工作参数,根据S1的计算结果,确定每一个所述刻蚀分区的刻蚀参数。
具体地,以刻蚀分区S(1,1)为例,根据对刻蚀分区S(1,1)的光刻胶厚度的测量结果,设定对刻蚀分区S(1,1)的刻蚀参数,这里的刻蚀参数具体为离子源3对刻蚀分区S(1,1)的刻蚀时间以及其他必要的工艺参数,离子源3与控制主机连接,对控制主机输入刻蚀参数,由控制主机控制离子源3的作业参数,从而按照当前参数对刻蚀分区S(1,1)执行刻蚀操作。其他刻蚀分区同理,本领域技术人员完全能够理解,在此不再赘述。
S4、位置调节,调节所述刻蚀样品5与离子源3的相对位置,使所述离子源3正对一个所述刻蚀分区设置。
S5、启动所述离子源3,根据S2确定的所述工作参数对一个所述刻蚀分区执行刻蚀操作,对一个所述刻蚀分区刻蚀结束后关闭所述离子源3。
S6、重复S1-S4,对全部所述刻蚀分区逐一完成刻蚀操作。
以刻蚀分区S(1,1)和S(1,2)为例,在进行位置调节时,调节刻蚀样品5使刻蚀样品5沿第一方向a移动、调节离子源3沿第二方向b移动,使得离子源3的粒子出射口正对刻蚀分区S(1,1)设置,需要强调的是,刻蚀样品5的位置调节和离子源3的位置调节顺序可不分先后。
进一步地,通过对刻蚀样品5、离子源3分别进行精细的位置调节,使得离子源3的粒子出射口正对刻蚀分区S(1,1)的中心位置时,刻蚀样品5和/或离子源3停止移动,在当前位置下对刻蚀分区S(1,1)执行刻蚀操作。
在对刻蚀分区S(1,1)刻蚀结束后,再次调节刻蚀样品5与离子源3的相对位置,使离子源3的粒子出射口正对S(1,2)的中心位置,在此位置在当前位置下对刻蚀分区S(1,2)执行刻蚀操作。按照此方式对N个刻蚀分区逐一完成刻蚀操作。
S7、使所述真空腔破真空,开启所述真空腔,取出刻蚀完成的所述刻蚀样品5。
具体地,对N个刻蚀分区全部完成刻蚀操作后,对真空腔进行破真空,取出刻蚀样品5即可。
综上所述,本申请提供的光刻胶刻蚀方法,将刻蚀样品5的待修胶面划分出多个刻蚀分区逐一进行刻蚀,对各个刻蚀分区进行精细化控制,将大范围光刻胶厚度均匀性的控制问题转化为局部网格区间小范围内等离子体刻蚀的均匀性问题,从而显著提高对刻蚀样品5表面整面的刻蚀精度和刻蚀均匀性,进而提高刻蚀样品5表面的均匀性。
最后应说明的是:以上各实施例仅用以说明本申请的技术方案,而非对其限制;尽管参照前述各实施例对本申请进行了详细的说明,本领域的普通技术人员应当理解:其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改,或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换;而这些修改或者替换,并不使相应技术方案的本质脱离本申请各实施例技术方案的范围。
Claims (10)
1.一种动态运动离子源局部修型设备,其特征在于,包括:
真空腔;
第一支撑构件,所述第一支撑构件设置于所述真空腔内;
用于固定刻蚀样品的承载工装,所述承载工装设置于所述第一支撑构件,所述承载工装能够在所述第一支撑构件上沿第一方向往复运动;
第二支撑构件,所述第二支撑构件设置于所述真空腔内,所述第二支撑构件设置于所述第一支撑构件的侧部;
离子源,所述离子源设置于所述第二支撑构件,所述离子源能够在所述第二支撑构件上沿与所述第一方向不同的第二方向往复运动,以调节离子源与所述刻蚀样品的相对位置。
2.根据权利要求1所述的动态运动离子源局部修型设备,其特征在于,所述动态运动离子源局部修型设备还包括;
第一运动系统,所述第一运动系统设置于所述第一支撑构件,所述承载工装设置于所述第一运动系统,所述第一运动系统能够带动所述承载工装相对所述第一支撑构件沿所述第一方向往复运动;
第二运动系统,所述第二运动系统设置于所述第二支撑构件,所述离子源设置于所述第二运动系统,所述第二运动系统能够带动所述离子源相对所述第二支撑构件沿所述第二方向往复运动。
3.根据权利要求1所述的动态运动离子源局部修型设备,其特征在于,所述第一方向与所述第二方向相互垂直。
4.根据权利要求1所述的动态运动离子源局部修型设备,其特征在于,所述承载工装具有框架结构,所述刻蚀样品嵌设在所述框架结构内;
所述刻蚀样品的长度沿所述第一方向延伸,所述刻蚀样品的厚度沿水平方向延伸,以使所述刻蚀样品立设在所述真空腔内。
5.根据权利要求2所述的动态运动离子源局部修型设备,其特征在于,所述第一运动系统包括移动装置,所述移动装置与所述第一支撑构件滑动连接,所述移动装置能够承载所述承载工装并带动所述承载工装相对所述第一支撑构件运动。
6.根据权利要求5所述的动态运动离子源局部修型设备,其特征在于,所述移动装置包括:
支架,所述支架设置于所述第一支撑构件;
辊筒,所述辊筒与所述支架转动连接,所述辊筒的数量为多个,多个所述辊筒沿所述第一支撑构件的长度方向间隔设置,所述承载工装的底部设置有移动板,所述移动板置于多个所述辊筒上后,随着所述辊筒的转动,所述承载工装能够朝向所述离子源靠近。
7.根据权利要求1至6中任一项所述的动态运动离子源局部修型设备,其特征在于,所述离子源设置有粒子出射口,所述粒子出射口用于朝向所述刻蚀样品喷射刻蚀离子。
8.根据权利要求7所述的动态运动离子源局部修型设备,其特征在于,所述粒子出射口设置有栅网;所述离子源为CCP离子源。
9.一种光刻胶刻蚀方法,其特征在于,用于权利要求1至8中任一项所述的动态运动离子源局部修型设备,所述光刻胶刻蚀方法包括以下步骤:
S1、划分区域,对刻蚀样品的待修胶面进行网格划分,将所述待修胶面划分出N个刻蚀分区,测量每一个所述刻蚀分区的光刻胶厚度;
S2、抽真空,将所述刻蚀样品和所述离子源置于真空腔内,并对所述真空腔进行抽真空处理,使所述刻蚀样品和所述离子源处于真空环境下;
S3、确定工作参数,根据S1的计算结果,确定每一个所述刻蚀分区的刻蚀参数;
S4、位置调节,调节所述刻蚀样品与离子源的相对位置,使所述离子源正对一个所述刻蚀分区设置;
S5、启动所述离子源,根据S2确定的所述工作参数对一个所述刻蚀分区执行刻蚀操作,对一个所述刻蚀分区刻蚀结束后关闭所述离子源;
S6、重复S1-S4,对全部所述刻蚀分区逐一完成刻蚀操作;
S7、使所述真空腔破真空,开启所述真空腔,取出刻蚀完成的所述刻蚀样品。
10.根据权利要求9所述的光刻胶刻蚀方法,其特征在于,在S4中,当所述离子源的粒子出射口正对其中一个所述刻蚀分区的中心时,停止所述离子源与所述刻蚀样品的位置调节。
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