CN217387077U - 可控制晶圆边缘刻蚀量的半导体刻蚀设备及其调节装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种可控制晶圆边缘刻蚀量的半导体刻蚀设备及其调节装置，该半导体刻蚀设备包括微波源、谐振腔以及调节装置，其中微波源用于产生微波并通过传输回路引入到谐振腔，谐振腔用于根据引入的微波产生高强磁场，使输入谐振腔内的气体分子电离产生等离子体，调节装置用于将谐振腔输出的等离子体扩散至晶圆进行刻蚀。调节装置由内层和外层组成，内层和外层均为倒置的漏斗形状，使一部分等离子体通过内层的内侧区域向晶圆中央扩散，另一部分等离子通过内层和外层之间的区域向晶圆边缘扩散，从而可提高晶圆边缘的刻蚀率，避免因晶圆边缘低刻蚀率引起产品缺陷，因此可提高产品成品率。
Description
技术领域
本实用新型涉及半导体制造技术领域，尤其涉及一种可控制晶圆边缘刻蚀量的半导体刻蚀设备及其调节装置。
背景技术
在半导体刻蚀方法中，等离子刻蚀是一种最常见的干法刻蚀技术，其原理是暴露在电子区域的气体形成等离子体，由此产生的电离气体和释放高能电子组成的气体，从而形成了等离子或离子，电离气体原子通过电场加速时，会释放足够的力量与表面驱逐力紧紧粘合材料或蚀刻表面。进行干式蚀刻工艺的设备包括反应室、电源、真空部分，工件(晶圆)送入被真空泵抽空的反应室，气体被导入并与等离子体进行交换，等离子体在工件表面发生反应，反应的挥发性副产物被真空泵抽走。
当刻蚀设备反应室内挡板发生长时间闲置或者反应室在维护后重新运行时，如果气体电离不充分即等离子体不充足，则会降低晶圆的刻蚀率，特别是晶圆边缘的刻蚀率，从导致后续工艺中工艺不良的问题，严重影响成品率。
实用新型内容
为了解决上述问题，本实用新型提出一种可控制晶圆边缘刻蚀量的半导体刻蚀设备及其调节装置，可抑制因晶圆边缘低刻蚀率引起的缺陷。
本实用新型采用的技术方案如下：
一种可控制晶圆边缘刻蚀量的半导体刻蚀设备，包括：
微波源，用于产生微波并通过传输回路引入到谐振腔；
谐振腔，用于根据引入的微波产生高强磁场，使输入所述谐振腔内的气体分子电离产生等离子体；
调节装置，用于将所述谐振腔输出的等离子体扩散至晶圆进行刻蚀；所述调节装置由内层和外层组成，内层和外层均为倒置的漏斗形状，使一部分等离子体通过内层的内侧区域向晶圆中央扩散，另一部分等离子通过内层和外层之间的区域向晶圆边缘扩散。
进一步地，所述调节装置的内层和外层之间的距离可调节，使通向晶圆边缘的等离子体增加或减少。
进一步地，所述调节装置与所述谐振腔之间通过蓝宝石管或石英管连接。
进一步地，还包括控制器，用于控制微波源启停及微波参数。
进一步地，所述调节装置由石英制成。
一种可控制晶圆边缘刻蚀量的调节装置，应用于半导体刻蚀设备，所述半导体刻蚀设备至少包括微波源和谐振腔，所述微波源用于产生微波并通过传输回路引入到所述谐振腔，所述谐振腔根据引入的微波产生高强磁场，使输入所述谐振腔内的气体分子电离产生等离子体，所述调节装置再将所述谐振腔输出的等离子体扩散至晶圆进行刻蚀；所述调节装置由内层和外层组成，内层和外层均为倒置的漏斗形状，使一部分等离子体通过内层的内侧区域向晶圆中央扩散，另一部分等离子通过内层和外层之间的区域向晶圆边缘扩散。
进一步地，所述调节装置的内层和外层之间的距离可调节，使通向晶圆边缘的等离子体增加或减少。
进一步地，所述调节装置与所述谐振腔之间通过蓝宝石管或石英管连接。
进一步地，所述半导体刻蚀设备还包括控制器，用于控制微波源启停及微波参数。
进一步地，所述调节装置由石英制成。
本实用新型的有益效果在于：
本实用新型的半导体刻蚀设备及其调节装置可将谐振腔输出的等离子体均匀扩散至晶圆进行刻蚀，其中调节装置由内层和外层组成，内层和外层均为倒置的漏斗形状，使一部分等离子体通过内层的内侧区域向晶圆中央扩散，另一部分等离子通过内层和外层之间的区域向晶圆边缘扩散，从而可提高晶圆边缘的刻蚀率，避免因晶圆边缘低刻蚀率引起产品缺陷，因此可提高产品成品率。
附图说明
图1是本实用新型实施例的可控制晶圆边缘刻蚀量的半导体刻蚀设备结构示意图。
图2是传统的调节装置结构示意图。
图3是本实用新型实施例的可控制晶圆边缘刻蚀量的调节装置结构示意图。
附图标记：1-控制器，2-微波源，3-传输回路，4-谐振腔，5-蓝宝石管或石英管，6-调节装置，7-挡板，8-晶圆，9-静电吸盘，Gas-气体分子，Plasma-等离子体。
具体实施方式
为了对本实用新型的技术特征、目的和效果有更加清楚的理解，现说明本实用新型的具体实施方式。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型，即所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型的实施例，本领域技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
如图1所示，本实施例提供了一种可控制晶圆边缘刻蚀量的半导体刻蚀设备及其调节装置，该半导体刻蚀设备包括微波源2、谐振腔4以及调节装置6，其中微波源2用于产生微波并通过传输回路3引入到谐振腔4，谐振腔4用于根据引入的微波产生高强磁场，使输入谐振腔4内的气体分子电离产生等离子体，调节装置6用于将谐振腔4输出的等离子体扩散至晶圆8进行刻蚀。如图3所示，调节装置6由内层和外层组成，内层和外层均为倒置的漏斗形状，使一部分等离子体通过内层的内侧区域向晶圆8中央扩散，另一部分等离子通过内层和外层之间的区域向晶圆8边缘扩散，从而可提高晶圆8边缘的刻蚀率，避免因晶圆8边缘低刻蚀率引起产品缺陷，因此可提高产品成品率。
优选地，调节装置6的内层和外层之间的距离可调节，使通向晶圆8边缘的等离子体增加或减少，从而可控制晶圆8中央和边缘的刻蚀率。
优选地，调节装置6与谐振腔4之间通过蓝宝石管或石英管5连接，以避免被等离子体腐蚀，且连接好后可以使谐振腔4输出的等离子体自然地沿着调节装置6进行分流并流向晶圆8的中央和边缘。
优选地，该半导体刻蚀设备还包括控制器1，用于控制微波源2启停及微波参数。
优选地，调节装置6由石英制成，以避免被等离子体腐蚀，
优选地，调节装置6安装于挡板7上方，组装时先安装调节装置6外层再安装内层，相反地，拆卸时先拆调节装置6内层再拆外层。
以上所述仅是本实用新型的优选实施方式，应当理解本实用新型并非局限于本文所披露的形式，不应看作是对其他实施例的排除，而可用于各种其他组合、修改和环境，并能够在本文所述构想范围内，通过上述教导或相关领域的技术或知识进行改动。而本领域人员所进行的改动和变化不脱离本实用新型的精神和范围，则都应在本实用新型所附权利要求的保护范围内。
Claims (10)
1.一种可控制晶圆边缘刻蚀量的半导体刻蚀设备，其特征在于，包括：
微波源，用于产生微波并通过传输回路引入到谐振腔；
谐振腔，用于根据引入的微波产生高强磁场，使输入所述谐振腔内的气体分子电离产生等离子体；
调节装置，用于将所述谐振腔输出的等离子体扩散至晶圆进行刻蚀；所述调节装置由内层和外层组成，内层和外层均为倒置的漏斗形状，使一部分等离子体通过内层的内侧区域向晶圆中央扩散，另一部分等离子通过内层和外层之间的区域向晶圆边缘扩散。
2.根据权利要求1所述的可控制晶圆边缘刻蚀量的半导体刻蚀设备，其特征在于，所述调节装置的内层和外层之间的距离可调节，使通向晶圆边缘的等离子体增加或减少。
3.根据权利要求1所述的可控制晶圆边缘刻蚀量的半导体刻蚀设备，其特征在于，所述调节装置与所述谐振腔之间通过蓝宝石管或石英管连接。
4.根据权利要求1所述的可控制晶圆边缘刻蚀量的半导体刻蚀设备，其特征在于，还包括控制器，用于控制微波源启停及微波参数。
5.根据权利要求1所述的可控制晶圆边缘刻蚀量的半导体刻蚀设备，其特征在于，所述调节装置由石英制成。
6.一种可控制晶圆边缘刻蚀量的调节装置，应用于半导体刻蚀设备，所述半导体刻蚀设备至少包括微波源和谐振腔，所述微波源用于产生微波并通过传输回路引入到所述谐振腔，所述谐振腔根据引入的微波产生高强磁场，使输入所述谐振腔内的气体分子电离产生等离子体，所述调节装置再将所述谐振腔输出的等离子体扩散至晶圆进行刻蚀，其特征在于：
所述调节装置由内层和外层组成，内层和外层均为倒置的漏斗形状，使一部分等离子体通过内层的内侧区域向晶圆中央扩散，另一部分等离子通过内层和外层之间的区域向晶圆边缘扩散。
7.根据权利要求6所述的可控制晶圆边缘刻蚀量的调节装置，其特征在于，所述调节装置的内层和外层之间的距离可调节，使通向晶圆边缘的等离子体增加或减少。
8.根据权利要求6所述的可控制晶圆边缘刻蚀量的调节装置，其特征在于，所述调节装置与所述谐振腔之间通过蓝宝石管或石英管连接。
9.根据权利要求6所述的可控制晶圆边缘刻蚀量的调节装置，其特征在于，所述半导体刻蚀设备还包括控制器，用于控制微波源启停及微波参数。
10.根据权利要求6所述的可控制晶圆边缘刻蚀量的调节装置，其特征在于，所述调节装置由石英制成。
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Denomination of utility model: Semiconductor etching equipment and its adjustment device that can control the amount of wafer edge etching Effective date of registration: 20231025 Granted publication date: 20220906 Pledgee: Chengdu Gaotou Electronic Information Industry Group Co.,Ltd. Pledgor: Chengdu gaozhen Technology Co.,Ltd. Registration number: Y2023980062323 |