CN112750675A - 等离子体刻蚀装置及其初始化系统和初始化方法 - Google Patents

等离子体刻蚀装置及其初始化系统和初始化方法 Download PDF

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Abstract

一种等离子体刻蚀装置及其初始化系统和初始化方法,所述等离子体刻蚀装置包括:刻蚀组件,用于对晶圆或晶圆上的膜层进行刻蚀,所述晶圆包括边缘区域;承载台,用于承载所述晶圆,所述承载台承载晶圆的面为支撑面;控制环,环绕承载台且位于所述支撑面的下方,所述控制环与承载台的支撑面平行,所述控制环的环面与边缘区域的位置相对应且沿径向覆盖所述边缘区域;调节装置,包括位于所述控制环下方的基台,以及位于所述基台上沿控制环的圆周方向分布的多个针脚,所述针脚与控制环的底面相接触,所述针脚突出基台的部分具有支撑高度,支撑高度能够调节。本发明实施例有利于提高晶圆边缘区域的膜层厚度均一性。

Description

等离子体刻蚀装置及其初始化系统和初始化方法
技术领域
本发明实施例涉及半导体制造领域,尤其涉及一种等离子体刻蚀装置及其初始化系统和初始化方法。
背景技术
在半导体制造中,需要涉及到许许多多的工序,每道工序都是由一定的工艺及设备完成。
等离子体刻蚀是半导体工艺的常见工艺之一,该工艺利用反应气体在获得能量后产生等离子体,所述等离子体包含离子、电子等带电粒子以及具有高度化学活性的中性原子、分子及自由基,通过物理和化学的反应对刻蚀对象进行刻蚀。
但是,在刻蚀过程中或者其他工艺过程中,靠近晶圆边缘处(包括顶部、侧边及底部)经常会形成副产品,例如包含碳、氧、氮、氟等元素的聚合物,以及由于边缘效应而产生的低质量膜层等。尽管在晶圆的边缘附近通常不存在晶粒(Die),但是这些副产品的存在会影响后续工艺制程的进行,甚至降低后续工艺制程的良率。
发明内容
本发明实施例解决的问题是提供一种等离子体刻蚀装置及其初始化系统和初始化方法,提高晶圆边缘区域的膜层的厚度均一性。
为解决上述问题,本发明实施例提供一种等离子体刻蚀装置,包括:刻蚀组件,用于对晶圆或晶圆上的膜层进行刻蚀,所述晶圆包括边缘区域;承载台,用于承载所述晶圆,所述承载台承载所述晶圆的面为支撑面,所述晶圆包括边缘区域;控制环,环绕所述承载台且位于所述支撑面的下方,所述控制环与承载台的支撑面平行,所述控制环的环面与所述边缘区域的位置相对应且沿径向覆盖所述边缘区域;调节装置,包括位于所述控制环下方的基台,以及位于所述基台上沿所述控制环的圆周方向分布的多个针脚,所述针脚与所述控制环的底面相接触,所述针脚突出所述基台的部分具有支撑高度,所述支撑高度能够调节。
可选的,所述调节装置还包括:驱动马达,与所述针脚相连,用于驱动所述针脚上升或下降,以调节所述支撑高度。
可选的,所述控制环为一体型结构;所述调节装置调节针脚的支撑高度使所述控制环沿垂直于所述支撑面方向发生形变。
可选的,所述控制环包括沿圆周方向分布的多个控制圆弧;所述针脚与所述控制圆弧的位置相对应,且所述针脚与所述控制圆弧的底面相接触并支撑所述控制圆弧;所述调节装置调节针脚的支撑高度改变控制圆弧在垂直于所述支撑面方向的位置。
可选的,所述控制环的材料包括硅或氧化硅。
可选的,所述控制环与所述承载台的电位相同。
可选的,所述控制环沿径向凸出于所述晶圆,所述控制环沿径向凸出于所述晶圆的距离为2mm至10mm。
可选的,所述多个针脚沿所述控制环的圆周方向围成一个或多个与所述控制环同心的圆。
可选的,所述多个针脚沿所述控制环的圆周方向围成一个与所述控制环同心的圆,所述针脚沿控制环的圆周方向的分布密度为每隔120°一个至每隔10°一个。
可选的,所述支撑高度的最大值为0.5mm至10mm。
相应的,本发明实施例还提供一种前述的等离子刻蚀装置的初始化系统,所述等离子体刻蚀装置的承载台上设置有晶圆,所述晶圆上覆盖有膜层,所述系统包括:获取单元,用于测量晶圆边缘区域所述膜层的厚度,获得实际厚度;计算单元,用于根据目标厚度、目标刻蚀时间、以及所述实际厚度,计算所述边缘区域的目标刻蚀速率;存储单元,存储有所述支撑高度与所述边缘区域刻蚀速率的对应关系;补偿单元,根据所述目标刻蚀速率,以及所述支撑高度与所述边缘区域刻蚀速率的对应关系,获取各个所述针脚对应的目标支撑高度,并根据所述目标支撑高度控制所述调节装置,以调节各个针脚突出于所述基台的支撑高度。
可选的,所述晶圆还包括中心区域;所述获取单元还用于测量所述中心区域所述膜层的厚度。
可选的,所述获取单元测量的中心区域的膜层的厚度小于所述边缘区域的膜层的厚度,所述计算单元以所述中心区域膜层的厚度用于作为所述目标厚度;或者,所述目标厚度小于所述中心区域的膜层的厚度。
可选的,所述计算单元计算所述目标厚度与所述实际厚度的差值,并计算所述差值与所述目标刻蚀时间的商数作为所述目标刻蚀速率。
可选的,所述调节装置包括驱动马达;所述补偿单元通过控制所述驱动马达以调节各个针脚的支撑高度。
相应的,本发明实施例还提供一种前述的等离子体刻蚀装置的初始化方法,所述方法包括:获取所述支撑高度与所述边缘区域刻蚀速率的对应关系;在所述承载台上设置晶圆,所述晶圆上覆盖有膜层;测量晶圆边缘区域所述膜层的厚度,获得实际厚度;根据目标厚度、目标刻蚀时间、以及所述实际厚度,计算所述边缘区域的目标刻蚀速率;根据所述目标刻蚀速率,以及所述支撑高度与所述边缘区域刻蚀速率的对应关系,获取各个所述针脚对应的目标支撑高度,并根据所述目标支撑高度控制所述调节装置,以调节各个针脚突出于所述基台的支撑高度。
可选的,计算所述边缘区域的目标刻蚀速率的步骤包括:计算所述目标厚度与所述实际厚度的差值;计算所述差值与所述目标刻蚀时间的商数作为所述目标刻蚀速率。
可选的,所述晶圆还包括中心区域,测量晶圆边缘区域所述膜层的厚度的步骤中,还测量所述中心区域膜层的厚度。
可选的,所述中心区域膜层的厚度小于所述边缘区域膜层的厚度,所述中心区域膜层的厚度用于作为所述目标厚度;或者,所述目标厚度小于所述中心区域膜层的厚度。
可选的,获取所述支撑高度与所述边缘区域刻蚀速率的对应关系的步骤包括:对所述针脚设置不同的支撑高度;在各支撑高度下对多个晶圆的边缘区域进行刻蚀处理,并测量在不同的支撑高度下,所述边缘区域对应的刻蚀速率;对多个所述支撑高度以及与所述支撑高度相对应的边缘区域的刻蚀速率进行拟合,获取所述支撑高度与所述边缘区域刻蚀速率的对应关系。
与现有技术相比,本发明实施例的技术方案具有以下优点:
在半导体领域中,控制环与晶圆边缘区域的距离越大,边缘区域的等离子体密度越大、等离子体的能量越高,对边缘区域的刻蚀速率变化越大,例如:控制环与晶圆边缘区域的距离越大,对边缘区域的刻蚀速率越快,本发明实施例的等离子体刻蚀装置中设置有调节装置,所述调节装置中包括支撑高度能够调节的针脚,从而使得与各个针脚相对应位置的控制环的高度能够调节,从而能够通过调节所述支撑高度,调节所述控制环不同位置处与晶圆的边缘区域之间的距离,这样在实际刻蚀工艺中,能够根据目标厚度和晶圆边缘区域上膜层的实际厚度,调整晶圆边缘区域上不同位置处的刻蚀速率,从而提高刻蚀后的晶圆边缘区域上的膜层厚度一致性。
附图说明
图1至图2是本发明等离子体刻蚀装置一实施例的结构示意图;
图3是本发明等离子刻蚀装置的初始化系统一实施例的结构示意图;
图4是图3中的获取单元U1获取的晶圆正面的几何形貌图;
图5是图3中的计算单元U2计算的边缘区域的目标刻蚀速率几何形貌图;
图6是图3中的补偿单元U4获取的各个针脚对应的支撑高度的示意图;
图7示出了采用图3中的初始化系统对图1中的等离子体刻蚀装置进行初始化设置后,并采用图1的等离子体刻蚀装置对晶圆刻蚀后,晶圆表面的几何形貌图;
图8是本发明等离子体刻蚀装置的初始化方法一实施例中各步骤对应的流程图;
图9是图8中的步骤S1中各步骤对应的流程图。
具体实施方式
目前业内引入了边缘刻蚀(Bevel etch)工艺,将晶圆放置于等离子体刻蚀设备中,产生等离子体对晶圆边缘区域进行刻蚀,从而去除晶圆边缘区域的副产品,或者对晶圆边缘区域的膜层进行刻蚀,以提高边缘区域和中心区域膜层厚度的一致性。
但是,目前通常采用等离子刻蚀工艺对晶圆边缘区域进行刻蚀,所述等离子体刻蚀工艺对边缘区域的刻蚀均匀性仍较差,且难以对前续的工艺制程造成的膜层厚度差异进行补偿,这容易导致在进行边缘刻蚀工艺后,晶圆边缘区域的膜层厚度均一性仍较差。
为了解决所述技术问题,本发明实施例提供一种等离子体刻蚀装置,包括:刻蚀组件,用于对晶圆或晶圆上的膜层进行刻蚀,所述晶圆包括边缘区域;承载台,用于承载所述晶圆,所述承载台承载所述晶圆的面为支撑面;控制环,环绕所述承载台且位于所述支撑面的下方,所述控制环与承载台的支撑面平行,所述控制环的环面与所述边缘区域的位置相对应且沿径向覆盖所述边缘区域;调节装置,包括位于所述控制环下方的基台,以及位于所述基台上沿所述控制环的圆周方向分布的多个针脚,所述针脚与所述控制环的底面相接触,所述针脚突出所述基台的部分具有支撑高度,所述支撑高度能够调节。
在半导体领域中,控制环与晶圆边缘区域的距离越大,边缘区域的等离子体密度越大、等离子体的能量越高,对边缘区域的刻蚀速率变化越大,例如:控制环与晶圆边缘区域的距离越大,对边缘区域的刻蚀速率越快,本发明实施例等离子体刻蚀装置中设置有调节装置,所述调节装置中包括支撑高度能够调节的针脚,从而使得与各个针脚对应位置的控制环的高度能够调节,从而能够通过调节所述支撑高度,调节所述控制环不同位置处与晶圆的边缘区域之间的距离,这样在实际刻蚀工艺中,能够根据目标厚度和晶圆边缘区域上膜层的实际厚度,调整晶圆边缘区域上不同位置处的刻蚀速率,从而提高刻蚀后的晶圆边缘区域上的膜层厚度一致性。
为使本发明实施例的上述目的、特征和优点能够更为明显易懂,下面结合附图对本发明的具体实施例做详细的说明。
参考图1至图2,分别示出了本发明等离子体刻蚀装置一实施例的俯视图和侧面示意图。
所述等离子体刻蚀装置包括:刻蚀组件(未示出),用于对晶圆100或晶圆100上的膜层进行刻蚀,所述晶圆100包括边缘区域(未标示);承载台110(如图2所示),用于承载所述晶圆100,所述承载台110承载所述晶圆100的面为支撑面200;控制环120,环绕所述承载台110且位于所述支撑面200的下方,所述控制环120与承载台110的支撑面200平行,所述控制环120的环面与所述边缘区域的位置相对应且沿径向覆盖所述边缘区域;调节装置(未标示),包括位于所述控制环120下方的基台130,以及位于所述基台130上,沿所述控制环120的圆周方向分布的多个针脚(Pin)140,所述针脚140与所述控制环120的底面相接触,所述针脚140突出所述基台130的部分具有支撑高度,所述支撑高度能够调节。
在半导体领域中,控制环120与晶圆100边缘区域的距离越大,边缘区域的等离子体密度越大、等离子体的能量越高,对边缘区域的刻蚀速率变化越大,例如:控制环120与晶圆100边缘区域的距离越大,对边缘区域的刻蚀速率越快,本实施例所述等离子体刻蚀装置中设置有调节装置,所述调节装置中包括支撑高度能够调节的针脚140,从而使得与各个针脚140对应位置的控制环120的高度能够调节,从而能够通过调节所述支撑高度,调节所述控制环120不同位置处与晶圆100的边缘区域之间的距离,通过使控制环120不同位置处与晶圆100边缘区域之间的距离可调节,从而使得晶圆100边缘区域上不同位置能够具有不同的刻蚀速率,进而在实际刻蚀工艺中,能够根据目标厚度和晶圆100边缘区域上膜层的实际厚度,调整晶圆100边缘区域上不同位置处的刻蚀速率,相应有利于提高刻蚀后的晶圆100边缘区域上的膜层厚度一致性。
所述刻蚀组件用于对晶圆100或晶圆100上的膜层进行刻蚀。
所述刻蚀组件可以包括用于产生等离子体的上电极和下电极,所述刻蚀组件还可以包括射频功率源等组件。
关于所述刻蚀组件的详细描述,本实施例在此不再赘述。
所述晶圆100为待刻蚀的对象。所述晶圆100上可以形成有膜层。
具体地,所述晶圆100中可以包括半导体衬底、位于半导体衬底上的鳍部、栅极结构、掺杂区、浅沟槽隔离结构(Shallow trench isolation,STI)和介电层等结构。所述晶圆100中还可以包括形成于半导体衬底上的层间介质层、以及形成于所述层间介质层中的接触孔插塞(Contact,CT)。
所述晶圆100包括边缘区域(Edge area)和中心区域(Center area)。具体地,所述边缘区域环绕和包围所述中心区域。
所述边缘区域为环形区域。本实施例中,以所述晶圆100的半径为150mm为例,所述边缘区域指的是:所述晶圆100上沿径向由内向外半径范围在145mm~150mm的区域。
在其他实施例中,根据实际晶圆的大小和工艺需求,边缘区域还可以为其他范围。
所述承载台110用于固定和支撑所述晶圆100,从而使得所述晶圆100在刻蚀的过程中能够固定,防止所述晶圆100在刻蚀的过程中出现移动或错位现象,有利于提高刻蚀的效果。
本实施例中,所述承载台110为静电卡盘(Electronic-static chuck,E-chuck),也就是说,所述承载台110通过静电引力固定所述晶圆100。通过采用静电卡盘作为所述承载台100,有利于减小由于压力、碰撞等原因对晶圆100造成破损的问题,还有利于增大晶圆100可被有效加工的面积。
在其他实施例中,所述承载台还可以通过机械卡盘、真空吸盘等其他合适的方式来固定和支撑所述晶圆。
本实施例中,所述承载台110和所述刻蚀组件中的下电极相连,也就是说,所述承载台110作为阴极区。所述承载台110承载所述晶圆100,因此,所述晶圆100通过所述承载台110与所述下电极相连。
在其他实施例中,所述承载台和晶圆以及下电极之间还可以通过其他的连接方式相连。
所述控制环120环绕所述承载台110,用于调节晶圆100边缘区域等离子体的分布,同时还保护用于作为阴极区的所述承载台110免受等离子体轰击。
需要说明的是,晶圆100并非等离子体刻蚀装置的一部分,此处所述控制环120的环面与所述边缘区域的位置相对应指的是,在晶圆100放置于所述等离子体刻蚀装置的承载台110上时,所述控制环120的环面与所述边缘区域的位置相对应。实际应用中,可以根据承载台110的位置以及晶圆100的尺寸等设定所述控制环120的环面。
所述控制环120为与所述承载台110以及晶圆100同心的圆环形结构。晶圆100边缘区域通常也为圆环形的区域,通过使控制环120为晶圆100同心的圆环形结构,从而使所述控制环120能够和晶圆100边缘区域的位置相对应,且当控制环120还沿径向凸出于晶圆100时,控制环120边缘各个位置处凸出于晶圆100的距离相等,有利于提高工艺稳定性、减小工艺变动。
所述控制环120的环面与所述边缘区域的位置相对应且沿径向覆盖所述边缘区域,从而使得所述控制环120能够起到调节边缘区域的电场分布的作用。
所述控制环120的外径可以与所述晶圆100的直径相同,所述控制环120的外径还可以大于所述晶圆100的直径,也就是说,所述控制环120还可以沿径向凸出于所述晶圆100。
本实施例中,所述控制环120沿径向凸出于所述晶圆100。所述控制环120沿径向凸出于所述晶圆100的距离不宜过大,否则容易增加等离子体刻蚀装置的成本,以及增加等离子体刻蚀装置的面积,还容易增加使控制环120边缘各个位置处凸出于晶圆100的距离相等的难度,进而容易降低工艺稳定性和刻蚀均匀性。为此,本实施例中,所述控制环120凸出于所述晶圆100的距离小于或等于10mm。
此外,在实际应用中,由于在将晶圆100放置在所述承载台110上时,还需有一定的容错范围,从而保证所述控制环120能够沿径向覆盖所述晶圆100的边缘区域,本实施例中,所述控制环120沿径向凸出于所述晶圆100的距离为2mm至10mm。
本实施例中,所述控制环120与所述承载台110的电位相同。也就是说,通过所述控制环120,增大了阴极区的面积,且控制环120与晶圆100的电位相同,从而在采用本实施例的等离子体刻蚀装置对晶圆100或晶圆100上的膜层进行刻蚀的过程中,所述控制环120能够起到调节所述晶圆100边缘区域附近电场分布的作用,进而能够调整晶圆100边缘区域上等离子体的分布。
需要说明的是,等离子体具有鞘层现象,所述鞘层现象指的是:因为等离子体在开始时处在准电中性状态,如果在等离子体中悬浮一个不导电的绝缘基板,此时等离子体中的离子与电子都会朝着这个基板运动,单位时间内到达基板上的电子数要远大于离子个数。到达基板的电子一部分与离子复合,还有一部分剩余,从而在基板出现净负电荷积累,这样基板表面呈负电势。该负电势将排斥后续电子,同时吸引正离子,直到基板负电势达到某个值,使离子流与电子流相等时为止。由于基板呈负电势,则在基板与等离子体交界处形成一个由正离子构成的空间电荷层,即鞘层或离子鞘层。鞘层内的电压与等离子体之间存在电位差,从而在等离子体刻蚀的过程中,能够吸引离子轰击基板表面,使等离子体在鞘层内加速进而增加刻蚀的效应。
因此,在采用等离子体刻蚀工艺对晶圆100进行刻蚀的过程中,晶圆100表面上会形成有鞘层。但是,由于晶圆100边缘区域的不连续性和边缘效应,晶圆100的边缘区域的电场发生畸变,边缘区域的等离子体鞘层会发生弯曲,边缘区域的鞘层厚度和中心区域的鞘层厚度也不同。所述控制环120表面与晶圆100表面的电性相同,通过设置所述控制环120,能够调整晶圆100边缘区域的鞘层分布和鞘层厚度。
而且,当所述控制环120与晶圆100边缘区域的距离较近时,晶圆100边缘区域表面的鞘层厚度较小,等离子体的密度较低、等离子体的能量较小,对晶圆100边缘区域和中心区域的刻蚀速率差异越小;当所述控制环120与晶圆100边缘区域的距离较远时,晶圆100边缘区域表面的鞘层厚度也随之变大,等离子体的密度较大,等离子体的能量较高,对晶圆100边缘区域和中心区域的刻蚀速率差异也越大。
例如:本实施例中,根据采用的刻蚀气体类型,当控制环120与晶圆100边缘区域的距离较近时,对晶圆100边缘区域的刻蚀速率相应较慢;当所述控制环120与晶圆100边缘区域的距离较远时,对晶圆100边缘区域的刻蚀速率相应也较快。
在其他实施例中,根据采用的刻蚀气体类型,当控制环与晶圆边缘区域的距离较近时,对晶圆边缘区域的刻蚀速率还可以越快;当控制环与晶圆边缘区域的距离较远时,对晶圆边缘区域的刻蚀速率相应可以越慢。
所述控制环120的材料为与被刻蚀的材料具有刻蚀选择性的材料,从而在采用所述等离子刻蚀装置对所述晶圆100或晶圆100上的膜层进行刻蚀时,所述控制环120的消耗,有利于防止在进行等离子体刻蚀的过程中,所述控制环120的消耗对等离子体的分布产生影响,还有利于防止控制环120被消耗而需更换新的控制环120,有利于节省成本、提高生产产能。本实施例中,所述控制环120的材料包括硅或氧化硅。
在其他实施例中,根据实际被刻蚀的材料,所述控制环还可以选用其他合适的材料。
本实施例中,所述控制环120为一体型结构。所述控制环120的材料相应为可形变的材料,从而控制环120与针脚140对应的位置能够随着针脚140的支撑高度而变化。
在其他实施例中,所述控制环还可以包括沿圆周方向分布的多个控制圆弧。各个控制圆弧与晶圆边缘区域之间的距离可以通过调整每个控制圆弧下方的针脚的支撑高度来调节。而且,通过使控制环包括多个控制圆弧的方式,还有利于精确控制所述控制环各个位置与晶圆边缘区域的距离。
所述调节装置用于调节所述控制环120各个位置与所述晶圆100边缘区域之间的距离,从而能够调节所述晶圆100边缘区域各个位置的刻蚀速率。
其中,所述基台130用于对所述针脚140起到支撑作用。
本实施例中,所述基台130可以为铝。铝材料为易于获得的材料,性价比较高,且铝材料在空气中被氧化后表面会形成致密度较高的氧化铝薄膜,有利于使所述基台130更耐消耗。
关于所述基台130的详细描述,本实施例在此不再赘述。
所述针脚140与所述控制环120的底面相接触,从而可以通过调节所述针脚140的支撑高度来调节控制环120沿垂直于所述支撑面200方向的位置,进而调节所述控制环120各个位置与所述晶圆100边缘区域之间的距离。
本实施例中,所述针脚140可以为铝。在其他实施例中,根据实际工艺需求,所述针脚还可以选用其他能够克服材料疲劳的材料。
本实施例中,所述控制环120为一体型结构;相应地,所述调节装置调节针脚140的支撑高度使所述控制环120沿垂直于所述支撑面200方向发生形变。
所述多个针脚140沿控制环120的圆周方向围成一个或多个与所述控制环120同心的圆。也就是说,所述针脚140在沿径向上的数量可以为一个或多个。
本实施例中,所述多个针脚140沿所述控制环120的圆周方向围成一个与所述控制环120同心的圆,所述针脚140沿控制环120的圆周方向的分布密度不宜过小,也不宜过大。如果所述针脚140沿控制环120的圆周方向的分布密度过小,则所述控制环120与晶圆100边缘区域距离可调节的区域相应过少,进而容易导致调节所述晶圆100边缘区域的刻蚀速率的精确度不高;如果所述针脚140沿控制环120的圆周方向的分布密度过大,容易增加工艺成本,而且还容易增加所述控制环120的损耗。为此,本实施例中,所说针脚140沿圆周方向的分布密度为每隔120°一个至每隔10°一个。
其中,所述针脚140沿圆周方向的分布密度为每隔120°一个指的是:所述针脚140沿圆周方向均匀分布在控制环120的下方,所述针脚140的数量为3(360°/120°=3)个;所述针脚140沿圆周方向的分布密度为每隔10°一个指的是:所述针脚140沿圆周方向均匀分布在所述控制环120的下方,所述针脚140的数量为36(360°/10°)个。当所述针脚140的分布密度为其他数值时,依此类推。
所述支撑高度的最大值不宜过小,也不宜过大。如果所述支撑高度的最大值过小,则所述针脚140沿垂直于支撑面200方向的可调节高度范围过小,每个所述针脚140所对应位置的控制环120与晶圆100边缘区域的距离可调节的范围也过小,容易导致调节所述晶圆100边缘区域的刻蚀速率的效果不明显、精确度不高,难以满足工艺的需求;如果所述支撑高度的最大值过大,容易增加工艺难度,还容易加速所述控制环120的损耗,而且,还容易导致采用驱动马达调节支撑高度的时间过长,进而容易影响生产产能。为此,本实施例中,所述支撑高度的最大值为0.5mm至10mm,例如:1mm,2mm,3mm等。
所述调节装置还包括:驱动马达(未示出),与所述针脚140相连,用于驱动所述针脚140上升或下降,以调节所述支撑高度。
具体地,所述驱动马达可以通过传送装置或连接装置,例如:连接杆或齿轮结构等,与所述针脚140相连,从而驱动所述针脚140上升或下降,使得所述支撑高度能够调节。
本实施例中,以所述调节装置调节针脚140的支撑高度使所述控制环120沿垂直于所述支撑面200方向发生形变为例。在其他实施例中,当所述控制环包括沿圆周方向分布的多个控制圆弧时,所述针脚与所述控制圆弧的位置相对应,且所述针脚与所述控制圆弧的底面相接触并支撑所述控制圆弧;所述调节装置调节针脚的支撑高度改变控制圆弧在垂直于所述支撑面方向的位置。
本实施例中,所述等离子体刻蚀装置还可以包括:等离子体隔断区域环(Plasmaexclusion zone ring,PEZ)或限制环(Confinement ring)(未示出),位于所述晶圆100的上方,覆盖所述晶圆100的中心区域且露出所述边缘区域。
所述PEZ环或限制环覆盖所述晶圆100的中心区域且露出所述边缘区域,从而在等离子体刻蚀的过程中,能够将刻蚀区域限制在晶圆100的边缘区域,并防止等离子体对晶圆100中心区域进行刻蚀。
具体地,所述PEZ环或限制环的材料为与被刻蚀的材料具有高刻蚀选择性的材料,从而减小PEZ环的损耗或减缓PEZ环损耗的速度。本实施例中,所述PEZ环或限制环的材料可以硅或氧化硅。在其他实施例中,根据实际的被刻蚀材料,所述PEZ环或限制环的材料还可以为其他合适的材料。
在另一些实施例中,当还需刻蚀晶圆的中心区域时,所述等离子体刻蚀装置还可以不包括所述PEZ环或限制环。
需要说明的是,本实施例中,为便于示意和解释说明,仅在图2中示出了横截面视图的一部分。
相应的,本发明还提供一种前述的等离子体刻蚀装置的初始化系统,用于在进行刻蚀之前,先对所述等离子体刻蚀装置进行设置,更具体地说,是调节所述针脚的支撑高度。所述等离子体刻蚀装置的承载台110上设置有晶圆100,所述晶圆100上覆盖有膜层。参考图3,示出了本发明等离子体刻蚀装置的初始化系统一实施例的结构示意图。
所述等离子体刻蚀装置的初始化系统包括:获取单元U1,用于测量晶圆100边缘区域所述膜层的厚度,获得实际厚度;计算单元U2,用于根据目标厚度、目标刻蚀时间、以及所述实际厚度,计算所述边缘区域的目标刻蚀速率;存储单元U3,存储有所述支撑高度与所述边缘区域刻蚀速率的对应关系;补偿单元U4,根据所述目标刻蚀速率,以及所述支撑高度与所述边缘区域刻蚀速率的对应关系,获取各个所述针脚140对应的目标支撑高度,并根据所述目标支撑高度控制所述调节装置,以调节各个针脚140突出于所述基台的支撑高度。
在采用本实施例的初始化系统对等离子体刻蚀装置进行初始化设置后,后续还包括采用所述等离子体刻蚀装置对晶圆100边缘区域进行刻蚀的步骤。
本实施例中,获取单元U1获得实际厚度,并通过计算单元U2计算边缘区域的目标刻蚀速率,再通过所述存储单元U3和所述补偿单元U4,根据所述目标刻蚀速率,以及所述支撑高度与所述边缘区域刻蚀速率的对应关系,获取各个针脚140对应的目标支撑高度,并根据目标支撑高度调节各个针脚140的支撑高度,从而调整各个针脚140对应位置的控制环120与晶圆100边缘区域的距离,进而使晶圆100边缘区域各个位置处的刻蚀速率满足目标刻蚀速率的要求,使得在相同的时间内,所述晶圆100边缘区域各个位置处的刻蚀量不同,从而进而有利于提高刻蚀后晶圆100边缘区域的膜层厚度一致性。
所述获取单元U1用于测量晶圆100边缘区域所述膜层的厚度,获得实际厚度。所述获取单元U1将所述实际厚度传输给计算单元U2,从而作为计算单元U2的输入数据,为计算所述边缘区域的目标刻蚀速率提供基础。
本实施例中,所述晶圆100还包括中心区域。所述获取单元U1还用于测量所述中心区域所述膜层的厚度。也就是说,所述获取单元U1测量中心区域和边缘区域的所述膜层的厚度。
具体地,所述获取单元U1可以通过图案化的晶圆几何形貌(Patterned wafergeometry,PWG)量测系统,例如:KLA-tencor工具等,量测晶圆100正面和背面的形貌,进而获取所述晶圆100中心区域和边缘区域的膜层厚度。
结合参考图4,示出了本实施例中所述获取单元U1获取的晶圆100正面的几何形貌图,也就是说,所述获取单元U1获取的晶圆100中心区域和边缘区域各个位置处的膜层厚度。
本实施例中,在所述几何形貌图中,颜色较深的位置处表示晶圆100对应的位置处的膜层厚度较小,颜色较浅的位置处表示晶圆100对应的位置处的膜层厚度较大。从图4的几何形貌图中可以看出,所述晶圆100上边缘区域的膜层厚度存在均一性较差的问题,且所述晶圆100的边缘区域和中心区域的膜层的厚度均一性也较差。
所述计算单元U2用于根据目标厚度、目标刻蚀时间、以及所述实际厚度,计算边缘区域的目标刻蚀速率,从而将目标刻蚀速率输入到补偿单元U4中。
首先,所述计算单元U2根据目标厚度和所述获取单元U1获取的实际厚度,计算所述晶圆100边缘区域各个位置处的实际厚度和目标厚度的差值,获得所述晶圆100边缘区域的补偿量几何形貌图。
本实施例中,所述目标厚度小于所述获取单元获取的中心区域的膜层的实际厚度。也就是说,在采用本实施例的初始化系统对等离子体刻蚀装置进行初始化设置后,所述等离子体刻蚀装置对晶圆100边缘区域和中心区域进行刻蚀,从而能够根据所述目标厚度,对边缘区域的膜层和中心区域的膜层厚度的差异进行补偿,使刻蚀后的边缘区域和中心区域的膜层厚度均一性得到了提高。
因此,所述计算单元计算所述晶圆100边缘区域各个位置处的实际厚度和目标厚度的差值、以及中心区域各个位置处的实际厚度和目标厚度的差值,获得晶圆100边缘区域和中心区域的补偿量几何形貌图。
然后,所述计算单元U2根据晶圆100边缘区域的补偿量形貌图、以及设定的目标刻蚀时间,计算所述晶圆100边缘区域各个位置处的目标刻蚀速率。
具体地,先获得所述晶圆100边缘区域各个位置处的实际厚度和目标厚度的差值,之后计算所述差值与所述目标刻蚀时间的商数作为所述目标刻蚀速率,也就是说,通过所述差值除以所述目标刻蚀时间,来获得所述晶圆100边缘区域各个位置处的目标刻蚀速率。
本实施例中,所述目标厚度小于所述中心区域的膜层的实际厚度,后续等离子体刻蚀装置对中心区域和边缘区域的膜层进行刻蚀,使中心区域和边缘区域的膜层厚度均能够达到目标厚度。因此,所述计算单元U2获得晶圆100边缘区域和中心区域各个位置处的目标刻蚀速率。
在其他实施例中,当所述获取单元测量的中心区域的膜层的厚度小于边缘区域的膜层的厚度时,所述计算单元还可以以所述中心区域膜层的厚度用于作为所述目标厚度。通过使所述计算单元以中心区域膜层的厚度作为所述目标厚度,从而在采用所述初始化系统对等离子体刻蚀装置进行初始化设置之后,通过调整所述针脚的支撑高度,使得晶圆边缘区域各个位置处的刻蚀速率能够对目标厚度和实际厚度的差异进行补偿,因此在采用等离子体刻蚀装置对晶圆的边缘区域进行刻蚀后,可以提高晶圆边缘区域与中心区域的膜层厚度的均一性。
结合参考图5,示出了本实施例中所述计算单元U2计算的所述边缘区域的目标刻蚀速率几何形貌图。
本实施例中,图5中还示出了计算单元U2计算的中心区域的目标刻蚀速率几何形貌图。需要说明的是,本实施例中,设定所述中心区域各个位置处的膜层厚度均相等,所述中心区域各个位置处的目标刻蚀速率相应也均相同。
所述存储单元U3中存储有所述支撑高度与所述边缘区域刻蚀速率的对应关系,从而将所述对应关系输出到所述补偿单元U4中。
由前述的实施例可知,所述控制环120与晶圆100边缘区域的距离越小,所述晶圆100边缘区域的等离子体密度越低、等离子体的能量也越低,对晶圆100边缘区域的刻蚀速率变化越小。具体地,本实施例中,控制环120与晶圆100边缘区域的距离越小,晶圆100边缘区域和中心区域的刻蚀速率差异越小。
本实施例中,根据采用的刻蚀气体类型,所述控制环120与所述晶圆100边缘区域的距离越小,所述晶圆100边缘区域的等离子体刻蚀速率越慢。本实施例中,所述调节装置通过调节所述针脚140的支撑高度调节所述控制环120与晶圆100边缘区域之间的距离,也就是说,所述针脚140的支撑高度与所述边缘区域的刻蚀速率呈正相关。
在其他实施例中,根据实际采用的刻蚀气体类型,所述针脚的支撑高度与边缘区域的刻蚀速率还可以负相关。
所述补偿单元U4用于获取各个所述针脚140对应的目标支撑高度,并根据目标支撑高度调节针脚140突出于所述基台130的支撑高度,从而调节控制环120与晶圆100边缘区域之间的距离,进而使晶圆100边缘区域各个位置处的刻蚀速率满足目标刻蚀速率的要求。
相应地,在后续采用等离子体刻蚀装置对晶圆100边缘区域进行等离子体刻蚀的过程中,在相同的刻蚀时间内,晶圆100边缘区域上各个位置处的刻蚀量不同,从而在刻蚀后,能够对所述晶圆100边缘区域的膜层厚度进行补偿,进而提高晶圆100边缘区域的膜层厚度均一性。
本实施例中,后续等离子体刻蚀装置对晶圆100中心区域和边缘区域进行等离子体刻蚀,从而在使得晶圆100中心区域和边缘区域的膜层厚度均达到目标厚度的同时,还能够提高晶圆100边缘区域和中心区域的膜层厚度的均一性。
在其他实施例中,当所述计算单元以所述晶圆中心区域的膜层厚度为目标厚度时,在采用初始化系统对等离子体刻蚀装置进行初始化设置后,在对晶圆边缘区域进行刻蚀的过程中,能够根据中心区域的膜层厚度,对所述晶圆边缘区域的膜层厚度补偿,提高晶圆边缘区域与中心区域的膜层厚度均一性。
结合参考图6,示出了本实施例中所述补偿单元U4获取的各个所述针脚对应的目标支撑高度的示意图。
所述补偿单元U4获取各个所述针脚140对应的目标支撑高度后,根据所述目标支撑高度,控制所述调节装置,以调节各个针脚140突出于所述基台130的支撑高度。
本实施例中,所述调节装置包括驱动马达;所述补偿单元U4通过控制所述驱动马达以调节各个针脚140的支撑高度。
结合参考图7,示出了采用本实施例的初始化系统对所述等离子体刻蚀装置进行初始化设置之后,并采用所述等离子体刻蚀装置对晶圆100进行刻蚀后晶圆100表面的几何形貌图。从图中可知,在对等离子体刻蚀装置进行初始化、并刻蚀晶圆100表面后,所述晶圆100边缘区域的膜层厚度均一性得到了提高。
本实施例中,对等离子体刻蚀装置进行初始化设置后,采用所述等离子体装置对晶圆100的中心区域和边缘区域进行刻蚀,晶圆100中心区域和边缘区域的膜层厚度均达到了所述目标厚度,且中心区域和边缘区域的膜层厚度均一性得到了提高。
在其他实施例中,当所述计算单元以晶圆的中心区域的膜层厚度作为膜层厚度时,在对晶圆边缘区域进行刻蚀后,所述晶圆边缘区域的膜层厚度达到了中心区域的膜层厚度,且边缘区域和中心区域的膜层厚度均一性得到了提高。
相应的,本发明实施例还提供一种前述的等离子体刻蚀装置的初始化方法。参考图8,示出了本发明等离子体刻蚀装置的初始化方法一实施例中各步骤对应的流程图。
本实施例的初始化方法是在进行刻蚀之前,先对所述等离子体刻蚀装置进行设置,更具体地说,是通过调节装置调节所述针脚的支撑高度。
本实施例中,获取针脚140的支撑高度与所述边缘区域刻蚀速率的对应关系,并获取实际厚度,再根据目标厚度、目标刻蚀时间、以及所述实际厚度,计算所述边缘区域的目标刻蚀速率,再根据所述对应关系和目标刻蚀速率,获取各个针脚140对应的目标支撑高度,并根据所述目标支撑高度控制所述调节装置,以调节各个针脚140对应的目标支撑高度,从而调整各个针脚140对应位置的控制环120与晶圆100边缘区域的距离,进而使晶圆100边缘区域各个位置处的刻蚀速率满足目标刻蚀速率的要求,使得在相同的时间内,所述晶圆100边缘区域各个位置处的刻蚀量不同,从而能够根据目标厚度对晶圆100边缘区域的膜层厚度差异进行补偿,进而有利于提高刻蚀后晶圆100边缘区域的膜层厚度一致性。
参考图8,执行步骤S1,获取所述支撑高度与所述边缘区域刻蚀速率的对应关系。
通过获取所述支撑高度与所述边缘区域刻蚀速率的对应关系,从而后续能够根据所述对应关系和目标刻蚀速率,获取各个针脚140对应的目标支撑高度。
结合参考图9,图9是图8中步骤S1中各步骤对应的流程图,获取所述支撑高度与所述边缘区域刻蚀速率的对应关系的步骤包括:
执行步骤S11,对所述针脚140设置不同的支撑高度。
由前述的实施例可知,所述控制环120与晶圆边缘区域的距离越小,晶圆边缘区域的等离子体密度越低、等离子体的能量也越低,对晶圆边缘区域的等离子体刻蚀速率变化越小,例如:对晶圆边缘区域的刻蚀速率越慢。因此,通过对所述针脚140设置不同的支撑高度,从而调整与各个针脚140对应位置处的控制环120和晶圆边缘区域之间的距离,进而后续能够测量在不同的支撑高度下,边缘区域对应的刻蚀速率。
本实施例中,初始化方法通过控制调节装置,调节针脚140的支撑高度。
本实施例中,所述支撑高度的最大值为0.5mm至10mm,因此,对针脚140的支撑高度可以分别设置在0.5mm、1mm、2mm、3mm、……、10mm等数值。
执行步骤S12,在各支撑高度下对多个晶圆的边缘区域进行刻蚀处理,并测量在不同的支撑高度下,所述边缘区域对应的刻蚀速率。
其中,所述晶圆为控片,也就是说,所述晶圆为测试晶圆。
所述晶圆上可以形成有膜层,所述膜层用于作为待刻蚀的膜层。具体地,所述膜层的材料可以为氧化硅、氮化硅等材料。
具体地,测量在不同的支撑高度下,边缘区域对应的刻蚀速率的步骤可以包括:分别取多个测试晶圆,测量将针脚140的支撑高度设置在不同高度下,所述多个测试晶圆的边缘区域分别对应的刻蚀速率。其中,所述多个测试晶圆上形成有膜层,且多个测试晶圆上的膜层的材料相同。
例如:取第一测试晶圆,测量将针脚140的支撑高度设置在0.5mm时,第一测试晶圆边缘区域的对应的刻蚀速率;取第二测试晶圆,测量将针脚140的支撑高度设置在1mm时,第二测试晶圆边缘区域的对应的刻蚀速率;……;取第十一测试晶圆,测量将针脚140的支撑高度设置在10mm时,第十一测试晶圆的边缘区域的被刻蚀速率。
本实施例中,以测量在以上十一个支撑高度下,测试晶圆边缘区域的对应刻蚀速率为例。在其他实施例中,根据实际工艺的精度等需求、以及所述支撑高度的最大范围,还可以测量在其他数量的不同支撑高度下,测试晶圆边缘区域对应的刻蚀速率。
需要说明的是,本实施例执行步骤S12的过程中,所述控制环120上各个位置处对应的针脚140均设定在同一支撑高度,从而有利于减小获取刻蚀速率与支撑高度的关系的难度。
执行步骤S13,对多个所述支撑高度以及与支撑高度相对应的边缘区域的刻蚀速率进行拟合,获取所述支撑高度与所述边缘区域刻蚀速率的对应关系。
通过获取所述支撑高度与边缘区域刻蚀速率的对应关系,从而后续能够根据所述对应关系、以及目标刻蚀速率的差值,计算所述控制环120各个位置处针脚140对应的支撑高度。
具体地,先建立二维坐标系,横坐标为所述支撑高度(单位:mm),纵坐标为所述边缘区域的刻蚀速率(单位:mm/s);然后根据步骤S12中获取的各个支撑高度与对应的边缘区域的刻蚀速率的数值,在所述二维坐标系中作出多个离散点;对所述多个离散点进行线性拟合,获得所述晶圆边缘刻蚀速率随支撑高度变化的特性曲线,进而获得支撑高度与边缘区域刻蚀速率的对应关系。
继续参考图8,执行步骤S2,在所述承载台110上设置晶圆100,所述晶圆100上覆盖有膜层。
所述晶圆100上的膜层作为后续刻蚀工艺的待刻蚀膜层。
在所述承载台110上设置晶圆100,从而固定所述晶圆100,防止所述晶圆100在后续刻蚀的过程中出现移动或错位现象,有利于提高刻蚀的效果。
具体地,所述膜层的材料可以为氧化硅、氮化硅、硅等材料。
继续参考图8,执行步骤S3,测量所述晶圆100边缘区域所述膜层的厚度,获得实际厚度。
通过获得实际厚度,从而后续能够计算实际厚度与目标厚度的差值,进而为后续计算边缘区域的目标刻蚀速率提供基础。
本实施例中,所述晶圆100还包括中心区域。测量所述晶圆100边缘区域所述膜层厚度的过程中,还测量所述中心区域膜层的厚度。
具体地,可以通过图案化的晶圆几何形貌(Patterned wafer geometry,PWG)量测系统,例如:KLA-tencor工具,量测晶圆100正面和背面的形貌,进而获取所述晶圆100中心区域和边缘区域的膜层厚度。
继续参考图8,执行步骤S4,根据目标厚度、目标刻蚀时间、以及所述实际厚度,计算所述边缘区域的目标刻蚀速率。
所述目标刻蚀速率用于作为后续计算目标支撑高度的数据来源之一。
具体地,计算所述边缘区域的目标刻蚀速率包括:根据所述实际厚度和目标厚度,计算所述晶圆100边缘区域各个位置处的实际厚度和目标厚度的差值,获得所述晶圆100边缘区域的补偿量形貌图;其次,根据所述晶圆100边缘区域的补偿量形貌图、以及设定的目标刻蚀时间,计算所述晶圆100边缘区域各个位置处的目标刻蚀速率,具体地,用所述晶圆100边缘区域各个位置处的实际厚度和目标厚度的差值除以所述目标刻蚀时间,来获得所述晶圆100边缘区域各个位置处的目标刻蚀速率。
所述晶圆100还包括中心区域,本实施例中,所述目标厚度小于所述中心区域的膜层的实际厚度,后续对等离子体刻蚀装置进行初始化设置后,采用等离子体刻蚀装置对中心区域和边缘区域的膜层进行刻蚀,使中心区域和边缘区域的膜层厚度均能够达到目标厚度。因此,获得所述晶圆100边缘区域和中心区域各个位置处的目标刻蚀速率。
在其他实施例中,当所述中心区域的膜层厚度小于所述边缘区域膜层的厚度时,还可以以所述中心区域膜层的厚度用于作为所述目标厚度。通过以所述中心区域膜层的厚度作为所述目标厚度,从而在采用所述初始化系统对等离子体刻蚀装置初始化之后,再采用等离子体刻蚀装置对晶圆的边缘区域进行刻蚀,有利于提高晶圆边缘区域与中心区域的膜层厚度的均一性。
具体地,可以通过先进制程控制(Advanced process control,APC)工具来计算所述边缘区域的目标刻蚀速率。
继续参考图8,执行步骤S5,根据所述目标刻蚀速率,以及所述支撑高度与所述边缘区域刻蚀速率的对应关系,获取各个所述针脚140对应的目标支撑高度,并根据所述目标支撑高度控制所述调节装置,以调节各个针脚140突出于所述基台130的支撑高度。
通过根据目标支撑高度控制调节装置,以调节各个针脚140突出于基台130的支撑高度,从而调节控制环120与晶圆100边缘区域之间的距离,进而使晶圆100边缘区域各个位置处的刻蚀速率满足目标刻蚀速率的要求。相应地,在后续采用等离子体刻蚀装置对晶圆100进行等离子体刻蚀的过程中,在相同的刻蚀时间内,晶圆100上各个位置处的刻蚀量不同,从而在刻蚀后,能够对所述晶圆100边缘区域的膜层厚度进行补偿,进而提高晶圆100边缘区域的膜层厚度均一性。
本实施例中,后续等离子体刻蚀装置对晶圆100中心区域和边缘区域进行等离子体刻蚀,从而在使得晶圆100中心区域和边缘区域的膜层厚度均达到目标厚度的同时,还能够提高晶圆100边缘区域和中心区域的膜层厚度的均一性。
在其他实施例中,当以所述晶圆中心区域的膜层厚度为目标厚度时,在对等离子体刻蚀装置进行初始化设置后,在对晶圆边缘区域进行刻蚀的过程中,能够根据中心区域的膜层厚度,对所述晶圆边缘区域的膜层厚度补偿,提高晶圆边缘区域与中心区域的膜层厚度均一性。
本实施例中,所述等离子体刻蚀装置的调节装置包括驱动马达;因此,通过控制所述驱动马达以调节各个针脚140的支撑高度。
虽然本发明披露如上,但本发明并非限定于此。任何本领域技术人员,在不脱离本发明的精神和范围内,均可作各种更动与修改,因此本发明的保护范围应当以权利要求所限定的范围为准。

Claims (20)

1.一种等离子体刻蚀装置,其特征在于,包括:
刻蚀组件,用于对晶圆或晶圆上的膜层进行刻蚀,所述晶圆包括边缘区域;
承载台,用于承载所述晶圆,所述承载台承载所述晶圆的面为支撑面;
控制环,环绕所述承载台且位于所述支撑面的下方,所述控制环与承载台的支撑面平行,所述控制环的环面与所述边缘区域的位置相对应且沿径向覆盖所述边缘区域;
调节装置,包括位于所述控制环下方的基台,以及位于所述基台上沿所述控制环的圆周方向分布的多个针脚,所述针脚与所述控制环的底面相接触,所述针脚突出所述基台的部分具有支撑高度,所述支撑高度能够调节。
2.如权利要求1所述的等离子体刻蚀装置,其特征在于,所述调节装置还包括:驱动马达,与所述针脚相连,用于驱动所述针脚上升或下降,以调节所述支撑高度。
3.如权利要求1所述的等离子体刻蚀装置,其特征在于,所述控制环为一体型结构;
所述调节装置调节针脚的支撑高度使所述控制环沿垂直于所述支撑面方向发生形变。
4.如权利要求1所述的等离子体刻蚀装置,其特征在于,所述控制环包括沿圆周方向分布的多个控制圆弧;
所述针脚与所述控制圆弧的位置相对应,且所述针脚与所述控制圆弧的底面相接触并支撑所述控制圆弧;
所述调节装置调节针脚的支撑高度改变控制圆弧在垂直于所述支撑面方向的位置。
5.如权利要求1所述的等离子体刻蚀装置,其特征在于,所述控制环的材料包括硅或氧化硅。
6.如权利要求1所述的等离子体刻蚀装置,其特征在于,所述控制环与所述承载台的电位相同。
7.如权利要求1所述的等离子体刻蚀装置,其特征在于,所述控制环沿径向凸出于所述晶圆,所述控制环沿径向凸出于所述晶圆的距离为2mm至10mm。
8.如权利要求1所述的等离子体刻蚀装置,其特征在于,所述多个针脚沿所述控制环的圆周方向围成一个或多个与所述控制环同心的圆。
9.如权利要求1所述的等离子体刻蚀装置,其特征在于,所述多个针脚沿所述控制环的圆周方向围成一个与所述控制环同心的圆,所述针脚沿控制环的圆周方向的分布密度为每隔120°一个至每隔10°一个。
10.如权利要求1所述的等离子体刻蚀装置,其特征在于,所述支撑高度的最大值为0.5mm至10mm。
11.一种如权利要求1至10任一项所述的等离子体刻蚀装置的初始化系统,所述等离子体刻蚀装置的承载台上设置有晶圆,所述晶圆上覆盖有膜层,其特征在于,所述系统包括:
获取单元,用于测量晶圆边缘区域所述膜层的厚度,获得实际厚度;
计算单元,用于根据目标厚度、目标刻蚀时间、以及所述实际厚度,计算所述边缘区域的目标刻蚀速率;
存储单元,存储有所述支撑高度与所述边缘区域刻蚀速率的对应关系;
补偿单元,根据所述目标刻蚀速率,以及所述支撑高度与所述边缘区域刻蚀速率的对应关系,获取各个所述针脚对应的目标支撑高度,并根据所述目标支撑高度控制所述调节装置,以调节各个针脚突出于所述基台的支撑高度。
12.如权利要求11所述的系统,其特征在于,所述晶圆还包括中心区域;
所述获取单元还用于测量所述中心区域所述膜层的厚度。
13.如权利要求12所述的系统,其特征在于,所述获取单元测量的中心区域的膜层的厚度小于所述边缘区域的膜层的厚度,所述计算单元以所述中心区域膜层的厚度用于作为所述目标厚度;
或者,所述目标厚度小于所述中心区域的膜层的实际厚度。
14.如权利要求11所述的系统,其特征在于,所述计算单元计算所述目标厚度与所述实际厚度的差值,并计算所述差值与所述目标刻蚀时间的商数作为所述目标刻蚀速率。
15.如权利要求11所述的系统,其特征在于,所述调节装置包括驱动马达;所述补偿单元通过控制所述驱动马达以调节各个针脚的支撑高度。
16.一种如权利要求1至10任一项所述的等离子体刻蚀装置的初始化方法,其特征在于,所述方法包括:
获取所述支撑高度与所述边缘区域刻蚀速率的对应关系;
在所述承载台上设置晶圆,所述晶圆上覆盖有膜层;
测量晶圆边缘区域所述膜层的厚度,获得实际厚度;
根据目标厚度、目标刻蚀时间、以及所述实际厚度,计算所述边缘区域的目标刻蚀速率;
根据所述目标刻蚀速率,以及所述支撑高度与所述边缘区域刻蚀速率的对应关系,获取各个所述针脚对应的目标支撑高度,并根据所述目标支撑高度控制所述调节装置,以调节各个针脚突出于所述基台的支撑高度。
17.如权利要求16所述的方法,其特征在于,计算所述边缘区域的目标刻蚀速率的步骤包括:计算所述目标厚度与所述实际厚度的差值;计算所述差值与所述目标刻蚀时间的商数作为所述目标刻蚀速率。
18.如权利要求16所述的方法,其特征在于,所述晶圆还包括中心区域;
测量晶圆边缘区域所述膜层的厚度的步骤中,还测量所述中心区域膜层的厚度。
19.如权利要求18所述的方法,其特征在于,所述中心区域膜层的厚度小于所述边缘区域膜层的厚度,所述中心区域膜层的厚度用于作为所述目标厚度;
或者,所述目标厚度小于所述中心区域膜层的厚度。
20.如权利要求16所述的方法,其特征在于,获取所述支撑高度与所述边缘区域刻蚀速率的对应关系的步骤包括:
对所述针脚设置不同的支撑高度;
在各支撑高度下对多个晶圆的边缘区域进行刻蚀处理,并测量在不同的支撑高度下,所述边缘区域对应的刻蚀速率;
对多个所述支撑高度以及与所述支撑高度相对应的边缘区域的刻蚀速率进行拟合,获取所述支撑高度与所述边缘区域刻蚀速率的对应关系。
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