CN210223990U - 一种静电吸盘组件及等离子体蚀刻设备 - Google Patents
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Abstract
本实用新型提供的一种静电吸盘组件及等离子体蚀刻设备，静电吸盘组件包括：静电吸盘，用于安装待蚀刻的晶圆；接地挂环，接地挂环套设在静电吸盘的外侧；基座，静电吸盘和接地挂环设置在基座上；其中，接地挂环包括外壁，基座和静电吸盘暴露出外壁，外壁上形成有倾斜角，倾斜角将喷射到其上的等离子体的方向改变为斜下方，加快了静电吸盘边缘处的气流下排速率。本实用新型通过倾斜角改变了喷射在其上的等离子体的方向，使得其方向朝下，以加快静电吸盘边缘处的气流下排速率，从而加快等离子体处理室中气体导出率，还减少了蚀刻时在静电吸盘边缘处以及接地环盖上沉积的残留物，从而降低残留物剥离对产品良率的影响。
Description
技术领域
本实用新型涉及集成电路工艺装置，特别涉及一种静电吸盘组件及等离子体蚀刻设备。
背景技术
在超大规模集成电路(ULSI)制造工艺中，随着电路尺寸的不断缩小，开始通过增加淀积层数的方法，在垂直方向上进行拓展。这些增加的层在器件、电路中起着各种不同的作用，主要可作为栅电极、多层布线的层间绝缘膜、金属布线、电阻、表面钝化层等。对于小图形，其分辨率受晶圆表面的条件影响很大，随着特征图形尺寸减小到亚微米级，芯片制造工艺对低缺陷密度的要求越来越迫切，对蚀刻工艺的要求也越来越高，会影响到器件的电性能和机械性能，并进而影响到器件的成品率及产量。
当需要对晶圆进行蚀刻工艺时，所述晶圆将首先被置于一反应腔室内的静电吸盘组件上，具体的，置于静电吸盘组件的静电吸盘上，然后通过喷头将蚀刻工艺所需的等离子体注入等离子体腔室中，并执行蚀刻工艺。
请参考图1，其为现有的静电吸盘组件的结构示意图。如图1所示，静电吸盘组件包括基座10、静电吸盘20、静电吸盘保护环30、接地挂环(ground ring)40和接地环盖50，所述静电吸盘20设置在基座10上，且所述静电吸盘20用于安装待蚀刻的晶圆，所述静电吸盘保护环30设置在静电吸盘20外侧，所述接地挂环40设置在所述静电吸盘保护环30外侧，且所述接地挂环40呈柱体环状，所述接地环盖50设置在所述接地线挂环40背向基座10的一侧上。在喷头将等离子体喷向晶圆时，受到接地挂环40的形状的影响，静电吸盘20边缘处的气流无法顺利排出，造成了静电吸盘20边缘处的气流下排速率较低，影响了晶圆边缘部位的蚀刻速率，同时，在蚀刻过程中，在静电吸盘20的边缘处以及接地环盖50上容易沉积残留物，该残留物产生的杂质可能从附着处剥落下来，最终可能落在晶圆上，特别是晶圆边缘部位上，在晶圆表面产生刻蚀缺陷，影响最终形成的半导体器件的电学性能，影响了半导体器件的良率。
实用新型内容
本实用新型的目的在于提供一种静电吸盘组件及等离子体蚀刻设备，以提高静电吸盘边缘处的气流下排速率，并降低残留物剥离对产品良率的影响。
为了解决上述问题，本实用新型提供了一种静电吸盘组件，包括：
静电吸盘，用于安装待蚀刻的晶圆；
接地挂环，所述接地挂环套设在所述静电吸盘的外侧；
基座，所述静电吸盘和接地挂环设置在所述基座上；
其中，所述接地挂环包括外壁，所述基座和静电吸盘暴露出所述外壁，所述外壁上形成有倾斜面，所述倾斜面将喷射到其上的等离子体的方向改变为斜下方，加快了静电吸盘边缘处的气流下排速率。
可选的，所述静电吸盘包括侧壁、上壁和下壁，所述静电吸盘的下壁朝向所述基座，所述静电吸盘的上壁安装待蚀刻的晶圆，所述静电吸盘的侧壁朝向所述接地挂环的套设方向。
进一步的，所述接地挂环呈环状，所述接地挂环还包括内壁和下壁，所述接地挂环的下壁朝向所述基座，所述接地挂环的内壁朝向所述静电吸盘的侧壁。
更进一步的，所述接地挂环的外壁至少包括所述倾斜面。
更进一步的，所述接地挂环的外壁包括所述倾斜面。
更进一步的，所述倾斜面包括平面倾斜面。
可选的，还包括静电吸盘保护环，所述静电吸盘保护环套设在所述静电吸盘的外侧，且位于所述静电吸盘和接地挂环之间。
可选的，还包括接地环盖，其覆盖所述接地挂环的外壁。
另一方面，本实用新型还提供了一种等离子体蚀刻设备，包括上述所述的静电吸盘组件。
可选的，还包括等离子体处理室、喷头和排气口，所述静电吸盘组件、喷头和排气口设置在所述等离子体处理室中，所述静电吸盘组件设置在所述喷头和排气口之间。
由于采用了以上技术方案，本实用新型具有以下有益效果：
本实用新型提供的一种静电吸盘组件及等离子体蚀刻设备，所述静电吸盘组件包括：静电吸盘，用于安装待蚀刻的晶圆；接地挂环，所述接地挂环套设在所述静电吸盘的外侧；基座，所述静电吸盘和接地挂环设置在所述基座上；其中，所述接地挂环包括外壁，所述基座和静电吸盘暴露出所述外壁，所述外壁上形成有倾斜角，所述倾斜角将喷射到其上的等离子体的方向改变为斜下方，加快了静电吸盘边缘处的气流下排速率。本实用新型通过倾斜角改变了喷射在其上的等离子体的方向，使得其方向朝下，以加快静电吸盘边缘处的气流下排速率，从而加快等离子体处理室中气体导出率，还减少了蚀刻时在静电吸盘边缘处以及接地环盖上沉积的残留物，从而降低残留物剥离对产品良率的影响。
进一步的，所述接地挂环的外壁包括所述倾斜角的倾斜面，且所述倾斜面包括平面倾斜面，其进一步加快了静电吸盘边缘处的气流下排速率，加快等离子体处理室中气体导出率，减少了蚀刻时在静电吸盘边缘处以及接地环盖上沉积的残留物，进而降低残留物剥离对产品良率的影响。
附图说明
图1为一种静电吸盘组件的结构示意图；
图2为本实用新型的一实施例的静电吸盘组件的结构示意图；
附图标记说明：
附图1中：
10-基座；20-静电吸盘；30-静电吸盘保护环；40-接地挂环；50-接地环盖；
附图2中：
100-基座；200-静电吸盘；300-静电吸盘保护环；400-接地挂环；500-接地环盖。
具体实施方式
如背景技术中所提及，呈柱体环状的接地挂环40将喷射在其上的等离子体的方向为斜上方，与喷射到接地挂环40上的等离子体滞留在接地挂环40上方，而这部分等离子体无法与接地挂环40发生反应，气体无法消耗，使得此处沉积了较多的等离子体，这些等离子体影响了等离子体腔室中气流下排的速率，同时，这些气体加快了晶圆边缘处的蚀刻速率，影响了半导体器件的电学性能，影响了半导体器件的良率，另外，由于接地挂环40上方气流较慢，使得静电吸盘20边缘处以及接地环盖50上容易沉积残留物，这些残留物也影响了蚀刻工艺的正常进行，进一步影响了半导体器件的电学性能，影响了半导体器件的良率。
基于上述分析，本实用新型提供了一种静电吸盘组件及等离子体蚀刻设备，所述静电吸盘组件包括：静电吸盘，用于安装待蚀刻的晶圆；接地挂环，所述接地挂环套设在所述静电吸盘的外侧；基座，所述静电吸盘和接地挂环设置在所述基座上；其中，所述接地挂环包括外壁，所述基座和静电吸盘暴露出所述外壁，所述外壁上形成有倾斜角，所述倾斜角将喷射到其上的等离子体的方向改变为斜下方，加快了静电吸盘边缘处的气流下排速率。本实用新型通过倾斜角改变了喷射在其上的等离子体的方向，使得其方向朝下，以加快静电吸盘边缘处的气流下排速率，从而加快等离子体处理室中气体导出率，还减少了蚀刻时在静电吸盘边缘处以及接地环盖上沉积的残留物，从而降低残留物剥离对产品良率的影响。
进一步的，所述接地挂环的外壁包括所述倾斜角的倾斜面，且所述倾斜面包括平面倾斜面，进一步加快了静电吸盘边缘处的气流下排速率，加快等离子体处理室中气体导出率，减少了蚀刻时在静电吸盘边缘处以及接地环盖上沉积的残留物，进而降低残留物剥离对产品良率的影响。
以下将对本实用新型的一种静电吸盘组件及等离子体蚀刻设备作进一步的详细描述。下面将参照附图对本实用新型进行更详细的描述，其中表示了本实用新型的优选实施例，应该理解本领域技术人员可以修改在此描述的本实用新型而仍然实现本实用新型的有利效果。因此，下列描述应当被理解为对于本领域技术人员的广泛知道，而并不作为对本实用新型的限制。
为了清楚，不描述实际实施例的全部特征。在下列描述中，不详细描述公知的功能和结构，因为它们会使本实用新型由于不必要的细节而混乱。应当认为在任何实际实施例的开发中，必须做出大量实施细节以实现开发者的特定目标，例如按照有关系统或有关商业的限制，由一个实施例改变为另一个实施例。另外，应当认为这种开发工作可能是复杂和耗费时间的，但是对于本领域技术人员来说仅仅是常规工作。
为使本实用新型的目的、特征更明显易懂，下面结合附图对本实用新型的具体实施方式作进一步的说明。需说明的是，附图均采用非常简化的形式且均使用非精准的比率，仅用以方便、明晰地辅助说明本实用新型实施例的目的。
请参考图2，其为本实用新型实施例的静电吸盘组件的示意图。如图2所示，本实施例提供了一种静电吸盘组件，其设置在等离子体处理室，所述静电吸盘组件包括基座100、静电吸盘200、静电吸盘保护环300、接地挂环400和接地环盖500。所述基座100例如是呈圆盘状，其用于承载静电吸盘200、静电吸盘保护环300、接地挂环400和接地环盖500。
所述静电吸盘200设置在所述基座的上，其用于安装待蚀刻的晶圆，所述静电吸盘200例如是呈圆盘状。所述静电吸盘200包括侧壁、上壁和下壁，所述静电吸盘的下壁朝向所述基座100，所述静电吸盘的上壁上安装待蚀刻的晶圆，所述静电吸盘200的侧壁朝向所述接地挂环400的套设方向。
所述静电吸盘保护环300例如是呈柱状圆环状，所述静电吸盘保护环300设置在所述静电吸盘200的外侧，也可以说，所述静电吸盘保护环300套设在所述静电吸盘200的外侧，所述静电吸盘保护环300保护静电吸盘200，以避免静电吸盘200受到接地挂环400和接地环盖500的对其造成的物理损伤。
所述接地挂环400用于扩展晶圆的蚀刻平面，并且在一定程度上可以保护静电吸盘200的密封结构不受等离子体的直接轰击。所述接地挂环400呈环状，其套设在所述静电吸盘保护环300的外侧。
所述接地挂环400具有内壁、外壁和下壁，所述接地挂环400的下壁朝向所述基座100，所述接地挂环400的内壁朝向所述静电吸盘200的侧壁，具体的，所述接地挂环400的内壁朝向所述静电吸盘保护环300，所述接地挂环400的外壁暴露在等离子体处理室的环境中(即所述基座100和静电吸盘200暴露出所述外壁)，所述接地挂环400的外壁靠近静电吸盘保护环300的部位形成有倾斜角，所述倾斜角将喷射到其上的等离子体的方向改变为斜下方，加快了静电吸盘200边缘处的气流下排速率，从而加快等离子体处理室中气体导出率，还减少了蚀刻时在静电吸盘200边缘处以及接地环盖500上沉积的残留物，从而降低残留物剥离对产品良率的影响。所述接地挂环400的外壁至少包括所述倾斜角的倾斜面，优选的，所述接地挂环400的外壁包括所述倾斜角的倾斜面，即，所述倾斜角的倾斜面为所述接地挂环400的外壁，所述倾斜角的倾斜面为平面，也就是说，所述倾斜角为平面倾斜角，此时，所述接地挂环400的竖截面例如是三角形。
在其他实施例中，所述倾斜角的倾斜面为所述接地挂环400的外壁，且所述接地挂环400的倾斜角为曲面，也就是说，所述倾斜角为曲面倾斜角；或者，所述倾斜角的倾斜面为部分所述接地挂环400的外壁，所述接地挂环400的倾斜角为平面或曲面。
所述接地挂环400例如是铝制接地挂环400，所述接地挂环400的外壁表面包覆有氧化铝膜。所述接地环盖500例如是石英材质的接地环盖，其覆盖所述接地挂环400的外壁。
本实施例还提供了一种等离子体蚀刻设备，包括上述静电吸盘组件。还包括等离子体处理室和喷头，所述静电吸盘组件和喷头设置在所述等离子体处理室中，且所述喷头设置在所述静电吸盘组件上方，进一步的，所述喷头设置在所述静电吸盘的上方，在所述喷头朝向所述静电吸盘喷射等离子气体时，具有倾斜角的接地挂环400将其朝向接地挂环400一侧的气体快速下排，从而加快了静电吸盘200边缘处的气流下排速率，加快等离子体处理室中气体导出率，还减少了蚀刻时在静电吸盘200边缘处以及接地环盖500上沉积的残留物，进而降低残留物剥离对产品良率的影响。
综上，本实用新型提供的一种静电吸盘组件，包括：静电吸盘，用于安装待蚀刻的晶圆；接地挂环，所述接地挂环套设在所述静电吸盘的外侧；基座，所述静电吸盘和接地挂环设置在所述基座上；其中，所述接地挂环包括外壁，所述基座和静电吸盘暴露出所述外壁，所述外壁上形成有倾斜角，所述倾斜角将喷射到其上的等离子体的方向改变为斜下方，加快了静电吸盘边缘处的气流下排速率。本实用新型通过倾斜角改变了喷射在其上的等离子体的方向，使得其方向朝下，以加快静电吸盘边缘处的气流下排速率，从而加快等离子体处理室中气体导出率，还减少了蚀刻时在静电吸盘边缘处以及接地环盖上沉积的残留物，从而降低残留物剥离对产品良率的影响。
进一步的，所述接地挂环的外壁包括所述倾斜角的倾斜面，且所述倾斜面包括平面倾斜面，其进一步加快了静电吸盘边缘处的气流下排速率，加快等离子体处理室中气体导出率，减少了蚀刻时在静电吸盘边缘处以及接地环盖上沉积的残留物，进而降低残留物剥离对产品良率的影响。
此外，需要说明的是，除非特别说明或者指出，否则说明书中的术语“第一”、“第二”等的描述仅仅用于区分说明书中的各个组件、元素、步骤等，而不是用于表示各个组件、元素、步骤之间的逻辑关系或者顺序关系等。
可以理解的是，虽然本实用新型已以较佳实施例披露如上，然而上述实施例并非用以限定本实用新型。对于任何熟悉本领域的技术人员而言，在不脱离本实用新型技术方案范围情况下，都可利用上述揭示的技术内容对本实用新型技术方案作出许多可能的变动和修饰，或修改为等同变化的等效实施例。因此，凡是未脱离本实用新型技术方案的内容，依据本实用新型的技术实质对以上实施例所做的任何简单修改、等同变化及修饰，均仍属于本实用新型技术方案保护的范围内。
Claims (10)
1.一种静电吸盘组件，其设置在等离子体处理室，其特征在于，包括：
静电吸盘，用于安装待蚀刻的晶圆；
接地挂环，所述接地挂环套设在所述静电吸盘的外侧；
基座，所述静电吸盘和接地挂环设置在所述基座上；
其中，所述接地挂环包括外壁，所述基座和静电吸盘暴露出所述外壁，所述外壁上形成有倾斜角，所述倾斜角将喷射到其上的等离子体的方向改变为斜下方，加快了静电吸盘边缘处的气流下排速率。
2.如权利要求1所述的静电吸盘组件，其特征在于，所述静电吸盘包括侧壁、上壁和下壁，所述静电吸盘的下壁朝向所述基座，所述静电吸盘的上壁上安装待蚀刻的晶圆，所述静电吸盘的侧壁朝向所述接地挂环的套设方向。
3.如权利要求2所述的静电吸盘组件，其特征在于，所述接地挂环呈环状，所述接地挂环还包括内壁和下壁，所述接地挂环的下壁朝向所述基座，所述接地挂环的内壁朝向所述静电吸盘的侧壁。
4.如权利要求3所述的静电吸盘组件，其特征在于，所述接地挂环的外壁至少包括所述倾斜角的倾斜面。
5.如权利要求4所述的静电吸盘组件，其特征在于，所述接地挂环的外壁包括所述倾斜面。
6.如权利要求5所述的静电吸盘组件，其特征在于，所述倾斜面包括平面倾斜面。
7.如权利要求1-6中任一项所述的静电吸盘组件，其特征在于，还包括静电吸盘保护环，所述静电吸盘保护环套设在所述静电吸盘的外侧，且位于所述静电吸盘和接地挂环之间。
8.如权利要求1-6中任一项所述的静电吸盘组件，其特征在于，还包括接地环盖，其覆盖所述接地挂环的外壁。
9.一种等离子体蚀刻设备，其特征在于，包括如权利要求1-8中任一项所述的静电吸盘组件。
10.如权利要求9所述的等离子体蚀刻设备，其特征在于，还包括等离子体处理室、喷头和排气口，所述静电吸盘组件、喷头和排气口设置在所述等离子体处理室中，所述静电吸盘组件设置在所述喷头和排气口之间。
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| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| GR01 | Patent grant | ||
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| CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee | ||
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Granted publication date: 20200331 |