CN108470670B - 刻蚀电极和边缘刻蚀装置 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种刻蚀电极和一种边缘刻蚀装置，所述刻蚀电极包括：电极主体，包括底座和位于底座上的凸起电极，所述凸起电极顶部为电极表面，所述底座与凸起电极之间具有环形凹槽；环绕电极主体的内外套嵌设置的至少一个遮挡环，所述至少一个遮挡环位于所述环形凹槽内；驱动器，与所述遮挡环连接，用于控制各个遮挡环在垂直电极表面的方向上进行上升和下降运动，其中，上升时，所述遮挡环向电极表面方向运动，下降时，所述遮挡环向底座方向运动。
Description
技术领域
本发明涉及半导体技术领域，尤其涉及一种刻蚀电极和边缘刻蚀装置。
背景技术
边缘刻蚀机台通过上、下电极对晶圆的遮挡，对晶圆边缘进行刻蚀。刻蚀遮挡环(PEZ Ring)环绕着上下电极，通过选择不同直径的遮挡环来控制刻蚀范围，遮挡环直径越大边缘刻蚀的区域越小。
请参考图1，为现有技术的边缘刻蚀装置的示意图。
上电极10和下电极20分别覆盖晶圆30的上下表面，遮挡环11环绕着上电极10，遮挡环21环绕着下电极20，使得等离子体31能够对晶圆30的边缘进行刻蚀。通过调整所述遮挡环11和遮挡环21的直径可以调整对晶圆30的遮挡面积，从而调整晶圆的刻蚀区域。
对于不同工艺的需求，如果需要调整晶圆边缘刻蚀的不同区域，需要更换直径不同的遮挡环，这会花费较大的人力和时间，并影响产能。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是，提供一种刻蚀电极和边缘刻蚀装置，使得转换工艺制程时不需要更换遮挡环，减少成本并提高产能。
为了解决上述问题，本发明提供了一种边缘刻蚀装置，包括：电极主体，包括底座和位于底座上的凸起电极，所述凸起电极顶部为电极表面，所述底座与凸起电极之间具有环形凹槽；环绕电极主体的内外套嵌设置的至少一个遮挡环，所述至少一个遮挡环位于所述环形凹槽内；驱动器，与所述遮挡环连接，用于控制各个遮挡环在垂直电极表面的方向上进行上升和下降运动，其中，上升时，所述遮挡环向电极表面方向运动，下降时，所述遮挡环向底座方向运动。
可选的，位于最内圈的遮挡环的内径与凸起电极的外径相同。
可选的，所述遮挡环的材料为阳极氧化铝。
可选的，当包括两个以上遮挡环时，各个遮挡环的宽度相同。
可选的，所述驱动器为步进马达。
可选的，所述驱动器用于控制遮挡环上升运动至上升状态，所述遮挡环位于上升状态时，所述遮挡环的表面与电极表面齐平。
可选的，工作状态时，当一外圈遮挡环位于上升状态时，位于所述外圈遮挡环内圈的遮挡环均处于上升状态。
可选的，所述遮挡环为可拆卸的设置于所述凹槽内。
本发明的技术方案还提供一种边缘刻蚀装置，包括：两个如上所述的刻蚀电极，分别作为上电极和下电极；所述上电极和下电极相对设置。
可选的，所述上电极的遮挡环和下电极的遮挡环的运动状态相互独立控制。
本发明刻蚀电极包括可升降的至少一个遮挡环，通过调整所述遮挡环的上升和下降状态，就能够调整所述刻蚀电极对晶圆的遮挡面积，以满足不同工艺的需求。与现有技术相比，无需根据不同工艺，更换不同直径的遮挡环，从而节约大量的人力和时间，能够有效提高产能。
本发明的边缘刻蚀装置的上电极和下电极均包括可升降的至少一个遮挡环，通过分别调整所述上电极和下电极的遮挡环的上升和下降状态，就能够分别调整所述边缘刻蚀装置对晶圆的上下表面的遮挡面积，从而可以针对不同的工艺需求，灵活控制边缘刻蚀区域，转换制程时，不需要更换遮挡环，减少成本并提高产能。
附图说明
图1为现有技术的边缘刻蚀装置的示意图；
图2为本发明一具体实施方式的刻蚀电极的剖面结构示意图；
图3为本发明一具体实施方式的刻蚀电极的俯视示意图；
图4为本发明一具体实施方式的刻蚀电极的剖面结构示意图；
图5为本发明一具体实施方式的刻蚀装置的结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明提供的刻蚀电极和边缘刻蚀装置的具体实施方式做详细说明。
请参考图2和图3，图2为本发明一具体实施方式的刻蚀电极的剖面结构示意图；图3为刻蚀电极的俯视示意图。
所述刻蚀电极包括：电极主体，包括底座101和位于底座101上的凸起电极102，所述凸起电极102顶部为电极表面1021，所述底座101与凸起电极102之间具有环形凹槽。
所述刻蚀电极还包括至少一个遮挡环，所述遮挡环环绕电极主体设置，所述至少一个遮挡环位于所述环形凹槽内。该具体实施方式中，所述刻蚀电极包括两个相互套嵌的遮挡环，分别为位于内圈的内圈遮挡环103a和外圈遮挡环103b。在本发明的其他具体实施方式中，所述遮挡环的数量还可以为1个、3个或者4个以上等，根据具体需要进行设置。所述遮挡环103a和103b的材料为阳极氧化铝。
并且，该具体实施方式中，所述遮挡环103a和遮挡环103b的宽度相同，在本发明的其他具体实施方式中，所述遮挡环103a和遮挡环103b还可以具有不同的宽度，根据需要进行设置。
所述刻蚀电极还包括驱动器，与所述遮挡环103a和103b连接，用于控制各个遮挡环在垂直电极表面1021的方向上进行上升和下降运动。具体的，上升时，所述遮挡环向电极表面1021方向运动，下降时，所述遮挡环向底座方向运动。在该具体实施方式中，可以包括两个驱动器，分别与遮挡环103a和遮挡环103b进行连接，以分别控制所述遮挡环103a和遮挡环103b的运动。在该具体实施方式中，所述驱动器为步进马达。
在该具体实施方式中，所述驱动器控制遮挡环下降运动时，使遮挡环下降至下降状态。下降状态时，所述遮挡环位于所述底座101与凸起电极102之间凹槽的底部，远离电极表面1021的位置。图2中，所述遮挡环103a和遮挡环103b均位于下降状态。
所述驱动器还用于控制遮挡环上升运动，使遮挡环上升至上升状态，所述遮挡环位于上升状态时，所述遮挡环的表面与电极表面齐平。请参考图4，为所述遮挡环103a和遮挡环103b均处于上升状态时的示意图。此时所述遮挡环103a和遮挡环103b的表面均与凸起电极102的电极表面1021齐平。
所述刻蚀电极用于在对晶圆进行边缘刻蚀时，遮挡晶圆表面区域。位于最内圈的遮挡环103a的内径与凸起电极102的外径相同，使得所述遮挡环103a与凸起电极102之间无缝隙，且相邻遮挡环103a和遮挡环103b之间也无间隙。因此，本发明中，通过分别调整遮挡环103a和遮挡环103b的升降状态，可以调整所述刻蚀电极对晶圆的遮挡区域面积。当所述遮挡环103a和遮挡环103b均处于上升状态时，所述刻蚀电极对晶圆的可遮挡面积最大，如图4所示。
为了确保对晶圆遮挡区域的完整性，当外圈遮挡环103b处于上升状态时，位于所述外圈的遮挡环103b内侧的内圈遮挡环103a也必须处于上升状态。
所述遮挡环103a和遮挡环103b可以可拆卸的安装于所述底座101与凸起电极102之间的凹槽内，便于对遮挡环103a和103b进行拆卸、更换和保养等。
本发明的具体实施方式中，所述刻蚀电极包括可升降的至少一个遮挡环，通过调整所述遮挡环的上升和下降状态，就能够调整所述刻蚀电极的遮挡面积，以满足不同工艺的需求。与现有技术相比，无需根据不同工艺，更换不同直径的遮挡环，从而节约大量的人力和时间，能够有效提高产能。
本发明的具体实施方式，还提供一种边缘刻蚀装置。
请参考图5，为本发明一具体实施方式的边缘刻蚀装置对晶圆进行刻蚀时的结构示意图。
所述边缘刻蚀装置包括上电极510和下电极520，所述上电极510和下电极520均采用上述具体实施方式中所述的刻蚀电极。
所述上电极510和下电极520相对设置，分别用于遮挡晶圆500的上、下表面。该具体实施方式中，所述上电极510包括遮挡环511a和遮挡环511b；所述下电极520包括遮挡环521a和遮挡环521b。图5中，所述上电极510和下电极520的遮挡环均处于上升状态，使得对晶圆500的上、下表面的遮挡面积均达到最大。
在其他具体实施方式中，可以根据实际工艺需求，控制上电极510和下电极520的遮挡环的位置。例如，如果需要减小对晶圆的上表面的遮挡面积，可以使所述遮挡环511b下降至下降状态。
对于同一刻蚀电极的遮挡环，外圈的遮挡环不能单独上升，外圈的遮挡环上升时，位于内圈的遮挡环也必须同时上升，以确保对晶圆表面遮挡区域的完整性。并且，不同刻蚀电极的遮挡环的运动状态可独立控制，具体的，所述上电极510的遮挡环511a、511b和下电极520的遮挡环521a、522b的运动状态分别由各自的驱动器控制，可分别相互独立控制，从而可以分别调整对晶圆500的上表面与下表面的遮挡面积。
所述边缘刻蚀装置的上电极510和下电极520的遮挡环的个数以及遮挡环的直径可以由具体产品的需求而确定，在此不作限定。
本发明的边缘刻蚀装置的上电极和下电极均包括可升降的至少一个遮挡环，通过分别调整所述上电极和下电极的遮挡环的上升和下降状态，就能够分别调整所述边缘刻蚀装置对晶圆的上下表面的遮挡面积，从而可以针对不同的工艺需求，灵活控制边缘刻蚀区域，转换制程时，不需要更换遮挡环，减少成本并提高产能。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。
Claims (10)
1.一种刻蚀电极，其特征在于，包括：
电极主体，包括底座和位于底座上的凸起电极，所述凸起电极顶部为电极表面，所述底座与凸起电极之间具有环形凹槽；
环绕电极主体的内外套嵌设置的至少一个遮挡环，所述至少一个遮挡环位于所述环形凹槽内；
驱动器，与所述遮挡环连接，用于控制各个遮挡环在垂直电极表面的方向上进行上升和下降运动，其中，上升时，所述遮挡环向电极表面方向运动，下降时，所述遮挡环向底座方向运动。
2.根据权利要求1所述的刻蚀电极，其特征在于，位于最内圈的遮挡环的内径与凸起电极的外径相同。
3.根据权利要求1所述的刻蚀电极，其特征在于，所述遮挡环的材料为阳极氧化铝。
4.根据权利要求1所述的刻蚀电极，其特征在于，当包括两个以上遮挡环时，各个遮挡环的宽度相同。
5.根据权利要求1所述的刻蚀电极，其特征在于，所述驱动器为步进马达。
6.根据权利要求1所述的刻蚀电极，其特征在于，所述驱动器用于控制遮挡环上升运动至上升状态，所述遮挡环位于上升状态时，所述遮挡环的表面与电极表面齐平。
7.根据权利要求6所述的刻蚀电极，其特征在于，工作状态时，当一外圈遮挡环位于上升状态时，位于所述外圈遮挡环内圈的遮挡环均处于上升状态。
8.根据权利要求1所述的刻蚀电极，其特征在于，所述遮挡环为可拆卸的设置于所述凹槽内。
9.一种边缘刻蚀装置，其特征在于，包括：
两个如权利要求1至8中任一项所述的刻蚀电极，分别作为上电极和下电极；
所述上电极和下电极相对设置。
10.根据权利要求9所述的边缘刻蚀装置，其特征在于，所述上电极的遮挡环和下电极的遮挡环的运动状态相互独立控制。
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