一种提升干法刻蚀均匀度的装置制造方法及图纸

技术编号:38308491 阅读:16 留言:0更新日期:2023-07-29 00:10
本实用新型专利技术公开了一种提升干法刻蚀均匀度的装置,通过在静电吸盘的侧面上围绕设置位置校正机构,使位置校正机构紧密贴附于静电吸盘的侧面上形成同心状态,可在对聚焦环进行安装时,使聚焦环紧密套设于位置校正机构的外侧面上,并利用位置校正机构作用于聚焦环上的横向弹性力,使聚焦环得到相对于静电吸盘的自动对中以定位安装,并形成通过位置校正机构均匀隔离的安装间隙,因而在对晶圆进行工艺时,能在晶圆上获得分布均匀的等离子体,从而有效提升了干法刻蚀的均匀度,并由此提高了晶圆上的边缘良率。本实用新型专利技术有效解决了聚焦环安装时的居中难题,具有技术简单,效果明显的优点。效果明显的优点。效果明显的优点。

【技术实现步骤摘要】
一种提升干法刻蚀均匀度的装置


[0001]本技术涉及半导体集成电路制造装备
,尤其涉及一种提升干法刻蚀均匀度的装置。

技术介绍

[0002]在半导体干法刻蚀设备中,通常采用将晶圆放在基座的静电吸盘(ESC)上,并整体处于上下电极之间形成的等离子体中,并通过高能离子在电场中加速轰击晶圆并与需去除的材料发生化学反应的方式,在晶圆上得到所需要的图案。
[0003]然而,在刻蚀设备腔体里,等离子体的浓度分布并不均匀;因此需要在静电吸盘的周围套上一个聚焦环(Focus ring/Top edge ring),以改善等离子体在晶圆中间和边缘上的分布均匀性。
[0004]考虑到聚焦环与静电吸盘之间在尺寸上的适配性,并针对工艺升降温带来的不同形变量,需要在聚焦环与静电吸盘之间留有必要的安装余量,故通常会将聚焦环的内径设计得适当大于静电吸盘的外径,从而在静电吸盘的外周与安装后的聚焦环的内周之间,就不可避免地存在一个间隙量。
[0005]为了保证刻蚀过程中等离子体在晶圆上分布的均匀性,聚焦环的安装要求与静电吸盘完全同心。如果聚焦环在安装后,发生与静电吸盘之间在中心上的位置偏移,就会造成刻蚀均匀度不佳的问题。
[0006]而且,聚焦环的材质通常为硅或者石英等脆性材料,也不能通过缩小内径的方式,减少聚焦环与静电吸盘之间的间隙,以避免静电吸盘在升降温的时候,因发生热胀冷缩造成聚焦环的破裂。
[0007]目前,针对聚焦环的安装,基本依靠人工以目视并辅以量规的方式,来完成聚焦环与静电吸盘之间的对中确认。这种方式不但耗时较长,而且在确认间隙后,将聚焦环固定在基座上之前,因缺少针对聚焦环的定位,很容易在固定过程中因用力不均,发生聚焦环的再次偏移现象,且由于该间隙较为狭小,难以准确观察到偏移的发生,从而不能避免因刻蚀均匀度不佳,导致晶圆边缘良率偏低的问题的发生。
[0008]此外,由于在静电吸盘的外周与安装后的聚焦环的内周之间存在安装间隙,刻蚀工艺过程中产生的副产物容易通过该间隙进入到基座内部,且难以去除,这同样会对干法刻蚀的均匀度带来不利影响。

技术实现思路

[0009]本技术的目的在于克服现有技术存在的上述缺陷,提供一种提升干法刻蚀均匀度的装置。
[0010]为实现上述目的,本技术的技术方案如下:
[0011]本技术提供一种提升干法刻蚀均匀度的装置,包括:
[0012]设于刻蚀设备中的基座;
[0013]设于所述基座上的位置校正机构;
[0014]所述基座的表面上设有静电吸盘,所述静电吸盘的外侧设有聚焦环,所述聚焦环与所述静电吸盘之间具有安装间隙;
[0015]所述位置校正机构紧密贴附于所述静电吸盘的侧面上,并定位于所述安装间隙中,且所述位置校正机构的外周与所述静电吸盘的外周同心,所述聚焦环通过紧密套设于所述位置校正机构的外侧面上,得到来自所述位置校正机构外侧面的横向弹性力的作用,实现相对于所述静电吸盘的自动对中以定位并安装。
[0016]进一步地,所述位置校正机构位于所述静电吸盘侧面上时,所述位置校正机构的外径在自由状态下大于所述聚焦环的内径,和/或,所述位置校正机构突出于所述静电吸盘侧面的横向厚度大于所述安装间隙的尺寸,和/或,所述位置校正机构面向上方的表面低于所述安装间隙的上端。
[0017]进一步地,所述位置校正机构包括弹性环。
[0018]进一步地,所述弹性环具有圆形、椭圆形或多边形的断面。
[0019]进一步地,所述静电吸盘的侧面上设有凹槽,所述弹性环嵌设于所述凹槽中得到定位,且所述弹性环的外侧面自所述静电吸盘的侧面上露出,以与所述聚焦环形成弹性抵接。
[0020]进一步地,所述弹性环包括第一配合部和第二配合部,所述第一配合部嵌设于所述凹槽中,所述第二配合部位于所述第一配合部的外侧上,并自所述凹槽中伸出,所述第二配合部的外侧面用于与所述聚焦环形成弹性抵接。
[0021]进一步地,所述第一配合部具有与所述凹槽内壁对应的断面轮廓,和/或,所述第二配合部具有水平的上表面,和/或,所述第二配合部具有竖直的外侧面。
[0022]进一步地,所述第二配合部的纵向厚度小于所述第一配合部的纵向厚度,从而在所述弹性环的上下两侧上形成肩部结构。
[0023]进一步地,所述第二配合部的表面上设有保护层。
[0024]进一步地,所述位置校正机构设有围绕所述静电吸盘侧面的连续橡胶层。
[0025]由上述技术方案可以看出,本技术针对现有因聚焦环安装难以居中,造成刻蚀均匀度不佳,晶圆边缘良率偏低的问题,通过在基座的静电吸盘的侧面上围绕设置位置校正机构,使位置校正机构紧密贴附于静电吸盘的侧面上,与静电吸盘形成同心状态,且使得位置校正机构的外径大于聚焦环的内径,可在对聚焦环进行安装时,使聚焦环紧密套设于位置校正机构的外侧面上,因而可利用位置校正机构的外侧面作用于聚焦环的内侧面上的横向弹性力,使聚焦环得到相对于静电吸盘的自动对中以定位,从而可根据聚焦环的定位状态,将聚焦环对中安装在基座的表面上,并在聚焦环与静电吸盘之间形成通过位置校正机构均匀隔离的安装间隙;这样,在将晶圆放置在聚焦环以内的静电吸盘表面上进行工艺时,即可在晶圆上获得分布均匀的等离子体,从而有效提升了干法刻蚀的均匀度,并由此提高了晶圆上的边缘良率。同时,利用在基座上设置位置校正机构,可对聚焦环与静电吸盘之间的安装间隙进行阻断,防止刻蚀工艺过程中产生的副产物通过该间隙进入到基座内部并积累,从而有效保证了干法刻蚀的均匀度。此外,通过采用具有弹性的位置校正机构进行聚焦环的安装,从而避免了脆性材料的聚焦环的损坏发生。本技术有效解决了聚焦环安装时的居中难题,具有技术简单,效果明显的优点。
附图说明
[0026]图1为本技术一较佳实施例的一种提升干法刻蚀均匀度的装置的结构示意图;
[0027]图2为图1中A部的放大结构示意图;
[0028]图3

图5为本技术一较佳实施例的一种弹性环的断面结构示意图。
具体实施方式
[0029]为使本技术实施例的目的、技术方案和优点更加清楚,下面将对本技术实施例中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技术一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本技术中的实施例,本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本技术保护的范围。除非另外定义,此处使用的技术术语或者科学术语应当为本技术所属领域内具有一般技能的人士所理解的通常意义。本文中使用的“包括”等类似的词语意指出现该词前面的元件或者物件涵盖出现在该词后面列举的元件或者物件及其等同,而不排除其他元件或者物件。
[0030]下面结合附图,对本技术的具体实施方式作进一步的详细说明。
[0031]请参阅图1,图1为本技术一较佳实施例的一种提升干法刻蚀均匀度的装置的结构示意图。如图1所示,本实用新本文档来自技高网
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种提升干法刻蚀均匀度的装置,其特征在于,包括:设于刻蚀设备中的基座;设于所述基座上的位置校正机构;所述基座的表面上设有静电吸盘,所述静电吸盘的外侧设有聚焦环,所述聚焦环与所述静电吸盘之间具有安装间隙;所述位置校正机构紧密贴附于所述静电吸盘的侧面上,并定位于所述安装间隙中,且所述位置校正机构的外周与所述静电吸盘的外周同心,所述聚焦环通过紧密套设于所述位置校正机构的外侧面上,得到来自所述位置校正机构外侧面的横向弹性力的作用,实现相对于所述静电吸盘的自动对中以定位并安装。2.根据权利要求1所述的提升干法刻蚀均匀度的装置,其特征在于,所述位置校正机构位于所述静电吸盘侧面上时,所述位置校正机构的外径在自由状态下大于所述聚焦环的内径,和/或,所述位置校正机构突出于所述静电吸盘侧面的横向厚度大于所述安装间隙的尺寸,和/或,所述位置校正机构面向上方的表面低于所述安装间隙的上端。3.根据权利要求1所述的提升干法刻蚀均匀度的装置,其特征在于,所述位置校正机构包括弹性环。4.根据权利要求3所述的提升干法刻蚀均匀度的装置,其特征在于,所述弹性环具有圆形、椭圆形或多边形的断面。5.根据权利要求3所述的提...

【专利技术属性】
技术研发人员:陶龙海
申请(专利权)人:上海芯之翼半导体材料有限公司
类型:新型
国别省市:

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