层级式静电吸附刻蚀装置的制作方法

allin2026-04-04  19


本申请涉及晶圆刻蚀,尤其是一种层级式静电吸附刻蚀装置。


背景技术:

1、等离子体刻蚀是晶圆表面处理的一种方式。射频电感耦合气体放电是产生等离子体的重要途径之一。在电感耦合系统中,电源直接施加于真空室外的线圈,由其产生的电磁场能量聚集在真空室内、激发气体放电、从而形成等离子体,使得带正电的离子轰击晶圆表面,即可去除晶圆表面的天然氧化物、或者碳氟化合物残留物等,最终在晶圆表面刻出所需形状。

2、晶圆刻蚀过程中,会产生氧化物、氮化物等杂质颗粒,这些颗粒会在刻蚀作用下附着到工作腔的腔壁上;随着刻蚀不断进行,积累在腔壁上的颗粒会脱落。若杂质颗粒落到晶圆表面,会影响晶圆的表面工艺。


技术实现思路

1、本申请的目的是在于克服现有技术中存在的不足,提供一种层级式静电吸附刻蚀装置。

2、为实现以上技术目的,本申请提供了一种层级式静电吸附刻蚀装置,包括:工作室,用于为晶圆刻蚀提供空间;载台,设于工作室内,用于承接晶圆;第一静电吸盘,设于工作室内、并处于载台上方;第二静电吸盘,设于工作室内、并处于第一静电吸盘和载台之间;刻蚀过程中,第一静电吸盘和第二静电吸盘通电、具有电场吸引力、能够吸引杂质颗粒附着;其中,第二静电吸盘上设有第一穿孔,杂质颗粒能够通过第一穿孔朝向第一静电吸盘运动;第一静电吸盘的吸引力大于第二静电吸盘的吸引力。

3、进一步地,第一静电吸盘和/或第二静电吸盘包括:第一电板,与电源的正极相连,用于吸引带负电的杂质颗粒;第二电板,与电源的负极相连,用于吸引带正电的杂质颗粒;其中,第一电板的面积大于第二电板的面积。

4、进一步地,层级式静电吸附刻蚀装置还包括第三静电吸盘,第三静电吸盘设于工作室内、并处于第二静电吸盘和载台之间;第三静电吸盘上设有第二穿孔,杂质颗粒能够通过第二穿孔朝向第二静电吸盘运动;第二静电吸盘的吸引力大于第三静电吸盘的吸引力。

5、进一步地,层级式静电吸附刻蚀装置还包括:第一供电组件,用于为第一静电吸盘供电;第二供电组件,用于为第二静电吸盘供电;第三供电组件,用于为第三静电吸盘供电其中,第一供电组件、第二供电组件和第三供电组件的输出电压依次递增20%。

6、进一步地,第二穿孔孔径大于第一穿孔孔径;和/或,至少部分第二穿孔与第一穿孔相错。

7、进一步地,层级式静电吸附刻蚀装置还包括供气组件,供气组件用于对第一静电吸盘、第二静电吸盘和第三静电吸盘吹气,以便于吹除粘附在其上杂质颗粒、起到清洁作用。

8、进一步地,供气组件包括:第一组气嘴,连通供气设备和工作室、并设于第一静电吸盘下方,能够自下而上向第一静电吸盘吹气;第二组气嘴,连通供气设备和工作室、并设于第二静电吸盘下方,能够自下而上向第二静电吸盘吹气;第三组气嘴,连通供气设备和工作室、并设于第三静电吸盘下方,能够自下而上向第三静电吸盘吹气。

9、进一步地,供气组件还包括变向调节件,变向调节件用于改变第一组气嘴、第二组气嘴和/或第三组气嘴的吹气方向;当第一组气嘴的吹气方向改变时,第一组气嘴能够自上而下向第二静电吸盘吹气;当第二组气嘴的吹气方向改变时,第二组气嘴能够自上而下向第三静电吸盘吹气;当第三组气嘴的吹气方向改变时,第三组气嘴能够自上而下向工作室吹气、从而实现刻蚀气体的供应。

10、进一步地,工作室包括:底座,载台设于底座中,底座一侧设有晶圆进出口;介质罩,设于底座上、并与底座密封连接;其中,层级式静电吸附刻蚀装置还包括线圈,线圈绕设于介质罩外,第一静电吸盘和第二静电吸盘所处的位置高于线圈;刻蚀过程中,线圈通电、能够电离刻蚀气体、生成等离子体,载台通电、产生负偏置电势、能够吸引正离子轰击晶圆;载台对带电荷的粒子的吸引力大于第一静电吸盘和第二静电吸盘对带电荷的粒子的吸引力。

11、进一步地,介质罩包括:筒部,设置呈圆筒状,筒部的上下两端开放,筒部的下端连通底座;盖部,用于密封筒部的上端;层级式静电吸附刻蚀装置还包括托架,托架用于分层安置第一静电吸盘和第二静电吸盘;托架设于盖部上,盖部与筒部相连时,托架吊装于介质罩中。

12、本申请提供了一种层级式静电吸附刻蚀装置,包括工作室、载台、第一静电吸盘和第二静电吸盘,第一静电吸盘和第二静电吸盘设于工作室内、并处于载台上方,刻蚀过程中,第一静电吸盘和第二静电吸盘能够吸引杂质颗粒附着;静电吸盘既能够主动吸引杂质颗粒、又能够保证杂质颗粒粘附的稳定性,因此,设置静电吸盘既能够保证腔内环境的清洁、又能够延长腔体的维护保养周期、提高设备的运行效率;第二静电吸盘上设有第一穿孔,杂质颗粒能够通过第一穿孔朝向第一静电吸盘运动;第一静电吸盘的吸引力大于第二静电吸盘的吸引力;在第一静电吸盘下方增设吸引力较小的第二静电吸盘,既不会影响载台对正离子的吸引、又能够很好地诱导飞溅角度小、飞溅高度低的杂质颗粒向上运动;使得杂质颗粒主要附着到第一静电吸盘上,能够让杂质颗粒远离刻蚀气体气源,从而避免气流扰动已经被吸附杂质颗粒。



技术特征:

1.一种层级式静电吸附刻蚀装置,其特征在于,包括:

2.根据权利要求1所述的层级式静电吸附刻蚀装置,其特征在于,所述第一静电吸盘(210)和/或所述第二静电吸盘(220)包括:

3.根据权利要求1或2所述的层级式静电吸附刻蚀装置,其特征在于,还包括第三静电吸盘(230),所述第三静电吸盘(230)设于所述工作室(110)内、并处于所述第二静电吸盘(220)和所述载台(120)之间;

4.根据权利要求3所述的层级式静电吸附刻蚀装置,其特征在于,还包括:

5.根据权利要求3所述的层级式静电吸附刻蚀装置,其特征在于,所述第二穿孔(230a)孔径大于所述第一穿孔(220a)孔径;

6.根据权利要求3所述的层级式静电吸附刻蚀装置,其特征在于,还包括供气组件,所述供气组件用于对所述第一静电吸盘(210)、所述第二静电吸盘(220)和所述第三静电吸盘(230)吹气,以便于吹除粘附在其上杂质颗粒、起到清洁作用。

7.根据权利要求6所述的层级式静电吸附刻蚀装置,其特征在于,所述供气组件包括:

8.根据权利要求7所述的层级式静电吸附刻蚀装置,其特征在于,所述供气组件还包括变向调节件(340),所述变向调节件(340)用于改变所述第一组气嘴(310)、所述第二组气嘴(320)和/或所述第三组气嘴(330)的吹气方向;

9.根据权利要求1所述的层级式静电吸附刻蚀装置,其特征在于,所述工作室(110)包括:

10.根据权利要求9所述的层级式静电吸附刻蚀装置,其特征在于,所述介质罩(112)包括:


技术总结
本申请公开了一种层级式静电吸附刻蚀装置,包括工作室、载台、第一静电吸盘和第二静电吸盘,第一静电吸盘和第二静电吸盘设于工作室内、并处于载台上方,静电吸盘能够吸引杂质颗粒附着,从而保证腔内环境清洁、延长腔体维护保养周期、提高设备运行效率;第二静电吸盘上设有第一穿孔,杂质颗粒能够通过第一穿孔朝向第一静电吸盘运动;第一静电吸盘的吸引力大于第二静电吸盘的吸引力;在第一静电吸盘下方增设吸引力较小的第二静电吸盘,既不会影响载台对正离子的吸引、又能够很好地诱导飞溅角度小、飞溅高度低的杂质颗粒向上运动;使得杂质颗粒主要附着到第一静电吸盘上,能够让杂质颗粒远离刻蚀气体气源,从而避免气流扰动已经被吸附杂质颗粒。

技术研发人员:张超,张陈斌,宋永辉,王世宽
受保护的技术使用者:无锡尚积半导体科技有限公司
技术研发日:
技术公布日:2024/10/31
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