[发明专利]一种新型的常压等离子体自由基清洗喷枪

说明书

【技术领域】

本发明涉及到一种新型的常压等离子体自由基清洗喷枪，喷枪由介质阻挡放电产生等离子体，在一定压力下通过喷枪下端的四个喷口喷出，形成高浓度活性自由基束流，到达硅片等表面后，与光刻胶或其它有机物发生反应，达到清洗硅片等表面的目的。

【背景技术】

在微电子工业中，硅片光刻胶的清洗是整个工艺中非常重要的环节。常用的光刻胶清洗方法有湿法和干法两种方式。传统上采用的是湿法化学方法，存在不能精确控制、清洗不彻底、需反复清洗、容易引入新的杂质等缺点，而且会造成环境污染。目前的干法去胶是在真空状态下进行的，设备操作复杂，成本高，产生的等离子体易对硅片表面的刻蚀线条造成损伤，随着微器件特征尺寸的进一步减小，目前采用的湿法和干法光刻胶清洗技术面临越来越多的困难，已经不能适用32nm节点以下的技术。

另外新型材料的应用也带来了去胶困难的问题。例如：强氧化剂会造成铪基高k值栅介质薄膜严重脱氮等。

本发明介绍了一种新型的常压等离子体自由基清洗喷枪。喷枪的两个射频电极和三个接地电极呈交替阵列。喷枪的等离子体放电采用了介质阻挡的射频放电形式，以氩气和氧气的混合气体作为工作气体，产生高密度自由基束流，并通过四个喷口喷射到硅片等表面上，达到清洗光刻胶或其它有机物的目的。

【发明内容】

一种新型的常压等离子体自由基清洗喷枪，包括两个射频电极、介质阻挡层、三个接地电极和一个射频电源。

所述的常压等离子体自由基清洗喷枪，其特征在于三个接地电极由平板金属制作。接地电极与喷枪的金属壳体连接并接地。

所述的常压等离子体自由基清洗喷枪，其特征在于两个射频电极由介质阻挡层包覆，介质阻挡层材料为陶瓷，介质阻挡层与接地电极间隙均为1.0-1.5mm。

所述的常压等离子体自由基清洗喷枪，其特征在于两个射频电极与射频电源连接。

所述的常压等离子体自由基清洗喷枪，其特征在于采用的两个射频电极和三个接地电极呈交替间隔排列，形成四个喷口，每个喷口均可喷出高密度的自由基。

所述的常压等离子体自由基清洗喷枪，其特征在于：等离子体放电的工作气体为氩氧混合气体，气体流量为10-15升/分钟，放电产生的自由基束流由喷口喷出，自由基束流不含离子成分，可对硅片等进行无损伤清洗。

【附图说明】

图1为本发明一种新型的常压等离子体自由基清洗喷枪原理示意图。

请参阅图1，该常压等离子体自由基清洗喷枪，包括两个射频电极104、包覆射频电极的介质阻挡层103、三个接地电极105、一个射频电源102、壳体101、供气源106、流量计107以及供气管路108。三个接地电极和接地的壳体连接。供气源108提供氩气和氧气，气体经过流量计107时按一定比例形成混合气体，混合气体经供气导管108后，均匀的进入接地电极105与介质阻挡层103之间的间隙，当射频电极104与射频电源102接通后，四个间隙内都产生等离子体，等离子体中的自由基109在气流携带下从喷口喷出，到达硅片等表面，与表面的光刻胶或其它有机物反应，生成氧化物以及水等产物。

图2为本发明一种新型的常压等离子体自由基清洗喷枪结构图。

请参阅图2，该常压等离子体自由基清洗喷枪，工作气体通过上端的进气口202进入喷枪内部，接地电极105和包覆在射频电极外的介质阻挡层103之间为四个喷口，产生的等离子体自由基在气流的携带下从喷枪下端的喷口喷出，射频电极与接地壳体101之间由绝缘块201隔离。

上面参考附图结合具体的实施例对本发明进行了描述，然而，需要说明的是，对于本领域的技术人员而言，在不脱离本发明的精神和范围的情况下，可以对上述实施做出许多改变和修改，这些改变和修改都落在本发明的权利要求限定的范围内。