專利名稱：一種新型的常壓等離子體自由基清洗噴槍的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及到一種新型的常壓等離子體自由基清洗噴槍，噴槍由介質(zhì)阻擋放電產(chǎn)生等離子體，在一定壓力下通過噴槍下端的四個(gè)噴口噴出，形成高濃度活性自由基束流，到達(dá)硅片等表面后，與光刻膠或其它有機(jī)物發(fā)生反應(yīng)，達(dá)到清洗硅片等表面的目的。
背景技術(shù)：
在微電子工業(yè)中，硅片光刻膠的清洗是整個(gè)工藝中非常重要的環(huán)節(jié)。常用的光刻膠清洗方法有濕法和干法兩種方式。傳統(tǒng)上采用的是濕法化學(xué)方法，存在不能精確控制、清洗不徹底、需反復(fù)清洗、容易引入新的雜質(zhì)等缺點(diǎn)，而且會(huì)造成環(huán)境污染。目前的干法去膠是在真空狀態(tài)下進(jìn)行的，設(shè)備操作復(fù)雜，成本高，產(chǎn)生的等離子體易對(duì)硅片表面的刻蝕線條造成損傷，隨著微器件特征尺寸的進(jìn)一步減小，目前采用的濕法和干法光刻膠清洗技術(shù)面臨越來越多的困難，已經(jīng)不能適用32nm節(jié)點(diǎn)以下的技術(shù)。 另外新型材料的應(yīng)用也帶來了去膠困難的問題。例如強(qiáng)氧化劑會(huì)造成鉿基高k值柵介質(zhì)薄膜嚴(yán)重脫氮等。本發(fā)明介紹了一種新型的常壓等離子體自由基清洗噴槍。噴槍的兩個(gè)射頻電極和三個(gè)接地電極呈交替陣列。噴槍的等離子體放電采用了介質(zhì)阻擋的射頻放電形式，以氬氣和氧氣的混合氣體作為工作氣體，產(chǎn)生高密度自由基束流，并通過四個(gè)噴口噴射到硅片等表面上，達(dá)到清洗光刻膠或其它有機(jī)物的目的。
發(fā)明內(nèi)容一種新型的常壓等離子體自由基清洗噴槍，包括兩個(gè)射頻電極、介質(zhì)阻擋層、三個(gè)接地電極和一個(gè)射頻電源。所述的常壓等離子體自由基清洗噴槍，其特征在于三個(gè)接地電極由平板金屬制作。接地電極與噴槍的金屬殼體連接并接地。所述的常壓等離子體自由基清洗噴槍，其特征在于兩個(gè)射頻電極由介質(zhì)阻擋層包覆，介質(zhì)阻擋層材料為陶瓷，介質(zhì)阻擋層與接地電極間隙均為I. 0-1. 5mm。所述的常壓等離子體自由基清洗噴槍，其特征在于兩個(gè)射頻電極與射頻電源連接。所述的常壓等離子體自由基清洗噴槍，其特征在于采用的兩個(gè)射頻電極和三個(gè)接地電極呈交替間隔排列，形成四個(gè)噴口，每個(gè)噴口均可噴出高密度的自由基。所述的常壓等離子體自由基清洗噴槍，其特征在于等離子體放電的工作氣體為氬氧混合氣體，氣體流量為10-15升/分鐘，放電產(chǎn)生的自由基束流由噴口噴出，自由基束流不含離子成分，可對(duì)硅片等進(jìn)行無損傷清洗。
圖I為本發(fā)明一種新型的常壓等離子體自由基清洗噴槍原理示意圖。
請(qǐng)參閱圖1，該常壓等離子體自由基清洗噴槍，包括兩個(gè)射頻電極104、包覆射頻電極的介質(zhì)阻擋層103、三個(gè)接地電極105、一個(gè)射頻電源102、殼體101、供氣源106、流量計(jì)107以及供氣管路108。三個(gè)接地電極和接地的殼體連接。供氣源108提供氬氣和氧氣，氣體經(jīng)過流量計(jì)107時(shí)按一定比例形成混合氣體，混合氣體經(jīng)供氣導(dǎo)管108后，均勻的進(jìn)入接地電極105與介質(zhì)阻擋層103之間的間隙，當(dāng)射頻電極104與射頻電源102接通后，四個(gè)間隙內(nèi)都產(chǎn)生等離子體，等離子體中的自由基109在氣流攜帶下從噴口噴出，到達(dá)硅片等表面，與表面的光刻膠或其它有機(jī)物反應(yīng)，生成氧化物以及水等產(chǎn)物。圖2為本發(fā)明一種新型的常壓等離子體自由基清洗噴槍結(jié)構(gòu)圖。請(qǐng)參閱圖2，該常壓等離子體自由基清洗噴槍，工作氣體通過上端的進(jìn)氣口 202進(jìn)入噴槍內(nèi)部，接地電極105和包覆在射頻電極外的介質(zhì)阻擋層103之間為四個(gè)噴口，產(chǎn)生的等離子體自由基在氣流的攜帶下從噴槍下端的噴口噴出，射頻電極與接地殼體101之間由絕緣塊201隔離。上面參考附圖結(jié)合具體的實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行了描述，然而，需要說明的是，對(duì)于本領(lǐng)域的技術(shù)人員而言，在不脫離本發(fā)明的精 神和范圍的情況下，可以對(duì)上述實(shí)施做出許多改變和修改，這些改變和修改都落在本發(fā)明的權(quán)利要求限定的范圍內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種新型的常壓等離子體自由基清洗噴槍，包括兩個(gè)射頻電極、介質(zhì)阻擋層、三個(gè)接地電極和一個(gè)射頻電源，其特征在于射頻電極和接地電極呈交替陣列排列，形成四個(gè)噴口，射頻電極由介質(zhì)阻擋層包裹，工作氣體采用氬氣和氧氣的混合氣體，常壓下，在射頻電極與射頻電源連接并且接地電極接地時(shí)，在射頻電極和接地電極之間擊穿氬氧的混合氣體，產(chǎn)生輝光等離子體，該噴槍上端接進(jìn)氣口，下端為噴口，四周用金屬板密封，電極區(qū)產(chǎn)生的高密度等離子體自由基在氣流的攜帶下由噴口向外噴出。
2.如權(quán)利I所述的常壓等離子體自由基清洗噴槍，其特征在于三個(gè)接地電極由平板金屬制作，接地電極與噴槍金屬殼體連接并接地。
3.如權(quán)利I所述的常壓等離子體自由基清洗噴槍，其特征在于兩個(gè)射頻電極由介質(zhì)阻擋層包覆，介質(zhì)阻擋層材料為陶瓷，介質(zhì)阻擋層與接地電極間隙均為I. ο-l. 5mm。
4.如權(quán)利I所述的常壓等離子體自由基清洗噴槍，其特征在于采用的兩個(gè)射頻電極和三個(gè)接地電極呈交替間隔排列，形成四個(gè)噴口，每個(gè)噴口均可噴出高密度的自由基。
5.如權(quán)利I所述的常壓等離子體自由基清洗噴槍，其特征在于等離子體放電的工作氣體為氬氧混合氣體，氣體流量為10-15升/分鐘，放電產(chǎn)生的自由基束流由噴口噴出，自由基束流不含離子成分，可對(duì)硅片等進(jìn)行無損傷清洗。
全文摘要
一種新型的常壓等離子體自由基清洗噴槍，包括兩個(gè)射頻電極、介質(zhì)阻擋層、三個(gè)接地電極和一個(gè)射頻電源，其特征在于射頻電極和接地電極呈交替陣列排列，形成四個(gè)噴口，射頻電極由介質(zhì)阻擋層包裹，工作氣體采用氬氣和氧氣的混合氣體，常壓下，在射頻電極與射頻電源連接并且接地電極接地時(shí)，在射頻電極和接地電極之間擊穿氬氧的混合氣體，產(chǎn)生輝光等離子體，該噴槍上端接進(jìn)氣口，下端為噴口，四周用金屬板密封，電極區(qū)產(chǎn)生的高密度等離子體自由基在氣流的攜帶下由噴口向外噴出。
文檔編號(hào)H01L21/00GK102891071SQ20111020024
公開日2013年1月23日 申請(qǐng)日期2011年7月18日 優(yōu)先權(quán)日2011年7月18日
發(fā)明者王守國, 趙玲利, 賈少霞, 韓傳宇 申請(qǐng)人:中國科學(xué)院微電子研究所