用于处理半导体工件的设备制造技术

根据本发明专利技术，提供一种用于处理半导体工件的设备，包括：第一室，其具有第一等离子体产生源和用于将气体供应引入所述第一室的第一气体供应部；第二室，其具有第二等离子体产生源和用于将气体供应引入所述第二室的第二气体供应部，所述第二气体供应部与所述第一气体供应部能相互独立地控制；置于所述第二室中的工件支承件；以及多个气流通路限定元件，用于限定在所述工件放置在所述工件支承件上时邻近所述工件的气流通路，其中所述气流通路限定元件包括用于保护晶片边缘和/或在晶片边缘周围向外的区域的至少一个晶片边缘区域保护元件以及与所述晶片边缘区域保护元件间隔开以限定所述气流通路的至少一个辅助元件。

【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】根据本专利技术，提供一种用于处理半导体工件的设备，包括：第一室，其具有第一等离子体产生源和用于将气体供应引入所述第一室的第一气体供应部；第二室，其具有第二等离子体产生源和用于将气体供应引入所述第二室的第二气体供应部，所述第二气体供应部与所述第一气体供应部能相互独立地控制；置于所述第二室中的工件支承件；以及多个气流通路限定元件，用于限定在所述工件放置在所述工件支承件上时邻近所述工件的气流通路，其中所述气流通路限定元件包括用于保护晶片边缘和/或在晶片边缘周围向外的区域的至少一个晶片边缘区域保护元件以及与所述晶片边缘区域保护元件间隔开以限定所述气流通路的至少一个辅助元件。【专利说明】用于处理半导体工件的设备
本专利技术涉及用于处理半导体工件的设备。
技术介绍
等离子体蚀刻被广泛地使用于半导体装置的制造中。这些装置的低成本制造需要 等离子体蚀刻系统迅速地移除所需要的层，同时在被处理的晶片之间和内部保持由用户规 定的均一性（例如蚀刻率和选择性）。频繁地，因为在许多情况中均一性在处理执行过程中 随着蚀刻率上升而降低，因此在平均蚀刻率和均一性之间要达成一个妥协。 硅晶片中的高速率各向异性等离子体蚀刻的特征典型地通过专利号为 的"博士处理（Bosch process)"或者专利号为的循环沉积/蚀 刻处理来获得。沉积和蚀刻步骤循环地在等离子体蚀刻工具中执行以实现未被掩模保护的 硅的相对高去除速率。这种类型的处理具有广泛的商业应用并且被用于制造 MEMS(微电子 机械系统）、陀螺仪、加速计、传感器、硅通孔（TSV)甚至晶片划片或减薄。由于成本因素，在 所有实例中，期望尽可能快地制造部件并且这最终导致大量努力在开发可以允许硅的高蚀 刻率的硬件和处理上。 然而，应该理解的是，处理的均一性也是一个非常重要的考虑。在许多应用中，一 些部件（晶圆）在晶片上形成图案并且从所有部分上移除的材料的量应该相似。理想地去 除材料的量应相同，但是实际上达到相同的条件非常难以实现。如果将要维持最大的产量， 应以同样的方式处理晶片的中心部分和边缘。还期望，蚀刻率在整个晶片上相似或者相同。 如果情况不是这样，一些部分将会早于其它部分完成并且在一些示例中这可以证明这对经 过过度蚀刻的部分有害。将使事情更加复杂化的是，等离子体均一性还可以影响蚀刻到被 掩蔽的硅晶片中的特征的角度。通常，在晶片的边缘，一些离子以小于垂直入射角的方式碰 击晶片表面，这导致在被蚀刻的各项异性特征中的微小"倾斜"。US 5683548描述了一种ICP 反应器，其中气体和射频的独立控制射频可应用到一系列的同心通道。通过使用同心通道 (通常在一个平面），一些程度上可以减小通道附近的径向等离子体非均一性。然而，接近 晶片表面处的非均一性仍然存在。
技术实现思路
本专利技术，至少在一些实施例中，解决了以上提及的问题。 根据本专利技术的第一方面，提供一种用于处理半导体工件的设备，包括： 第一室，其具有第一等离子体产生源和用于将气体供应引入所述第一室的第一气 体供应部； 第二室，其具有第二等离子体产生源和用于将气体供应引入所述第二室的第二气 体供应部，所述第二气体供应部与所述第一气体供应部能相互独立地控制； 置于所述第二室中的工件支承件；以及 多个气流通路限定元件，用于限定在所述工件放置在所述工件支承件上时邻近所 述工件的气流通路，其中所述气流通路限定元件包括用于保护晶片边缘和/或在晶片边缘 周围向外的区域的至少一个晶片边缘区域保护元件以及与所述晶片边缘区域保护元件间 隔开以限定所述气流通路的至少一个辅助元件。 晶片边缘区域保护装置元件可为环形晶片边缘保护装置。 辅助元件可包括一个或多个挡板。至少一个辅助元件可为环形挡板。 辅助元件可置于晶片边缘区域保护元件的内部部分的上方。 辅助元件可置于晶片边缘区域保护元件的外部部分的上方。 辅助元件可向第二室的壁径向向内延伸。 辅助元件可从第二室的壁向下延伸。 所述辅助元件与所述晶片边缘区域保护元件间隔开以限定在2_至80_之间，优 选在5mm至50mm之间，最优选在15mm至25mm之间的间隙。 当所述工件被置于所述工件支承件上时，所述气流通路可从所述工件径向向外延 伸。 所述工件在被置于所述工件支承件上时可由一载体支撑，所述晶片边缘区域保护 元件保护所述载体。所述载体可为带和框架类型的，所述晶片边缘保护元件可保护所述带 和/或所述框架。 所述第一等离子体产生源可包括用于将能量耦合到所述第一室中以维持在第一 室中感应的等离子体的元件；所述第二等离子体产生源可包括用于将能量耦合到所述第二 室中以维持在第二室中感应的等离子体的元件，其中第一等离子体产生源的所述元件与第 二等离子体产生源的所述元件间隔开以便使在第二室中感应的等离子体与在第一室中感 应的等离子体去耦。设备可被配置为使得没有或仅有少量的来自用于将能量耦合到第一室 中的元件的能量被耦合到第二等离子体中。可选择地，或者额外地，设备可被配置为使得没 有或仅有少量的来自用于将能量耦合到第二室中的元件的能量被耦合到第一等离子体中。 这样，等离子可以解耦（decouple)。用于将能量耦合到第一室和第二室中的元件可为射频 线圈。第一室可与所述第二室在具有相关联的水平面的界面处相接触，并且所述第一等离 子体产生源的所述元件和所述第二等离子体产生源的所述元件中的至少一个可与所述水 平面分隔开。 技术人员将会领会到辅助元件是除第二室的壁之外的元件，尽管它可从所述壁伸 出。 根据本专利技术的第二方面，提供一种用于处理半导体工件的设备，包括： 第一室，所述第一室包括具有将能量耦合到第一室中以维持在第一室中感应的等 离子体的元件的第一等离子体产生源，以及用于将气体供应引入所述第一室的第一气体供 应部； 第二室，所述第二室包括具有将能量耦合到第一室中以维持在第二室中感应的等 离子体的元件的第二等离子体产生源，以及将气体供应引入所述第二室的第二气体供应 部，所述第二气体供应部与第一气体供应部能相互独立地控制；以及 置于第二室中的工件支承件； 其中第一等离子体产生源的所述元件与第二等离子体产生源的所述元件分隔开 以便使在第一室中感应的等离子体与在第二室中感应的等离子体去耦。 根据本专利技术的第三方面，提供一种用于处理半导体工件的设备，包括： 具有壁的室； 置于室中的工件支承件； 至少一个等离子体产生源；以及 多个气流通路限定元件，用于限定在所述工件放置在所述工件支承件上时邻近所 述工件的气流通路，其中所述气流通路限定元件包括用于保护晶片边缘和/或在晶片边缘 周围向外的区域的至少一个晶片边缘区域保护元件以及与所述晶片边缘区域保护元件间 隔开以限定所述气流通路的至少一个辅助元件。 根据本专利技术的第四方面，提供一种用于清洁设备的室的方法，包括以下步骤： 提供根据本专利技术的第一和第二方面的用于处理半导体工件的设备； 在第一和/或第二室中产生清洁等离子体；并且 使用等离子选择性地清洁设备的特定区域。 同时，上述描述的专利技术延伸到在上陈列的任何特征的专利技术组合，或者在后的本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于处理半导体工件的设备，包括：第一室，其具有第一等离子体产生源和用于将气体供应引入所述第一室的第一气体供应部；第二室，其具有第二等离子体产生源和用于将气体供应引入所述第二室的第二气体供应部，所述第二气体供应部与所述第一气体供应部能相互独立地控制；置于所述第二室中的工件支承件；以及多个气流通路限定元件，用于限定在所述工件放置在所述工件支承件上时邻近所述工件的气流通路，其中所述气流通路限定元件包括用于保护晶片边缘和/或在晶片边缘周围向外的区域的至少一个晶片边缘区域保护元件以及与所述晶片边缘区域保护元件间隔开以限定所述气流通路的至少一个辅助元件。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：奥立佛·安塞尔，布莱恩·基尔南，托比·杰佛里，马克西姆·瓦瓦拉，
申请(专利权)人：SPTS科技有限公司，
类型：发明
国别省市：英国;GB