刻蝕設(shè)備的制作方法
【專利摘要】本實(shí)用新型提出了一種刻蝕設(shè)備，包括：反應(yīng)腔室，設(shè)置于反應(yīng)腔室內(nèi)部的電子卡盤，設(shè)置于反應(yīng)腔室內(nèi)頂部的頂盤，設(shè)置于頂盤上的徑向線槽天線，徑向線槽天線與電子卡盤相對(duì)并保持預(yù)定距離，設(shè)置于反應(yīng)腔室頂部的電感耦合電源，設(shè)置于電子卡盤底部的偏置電源；由于添加了電感耦合電源以及偏置電源，在進(jìn)行SWP技術(shù)刻蝕時(shí)，還能夠轉(zhuǎn)化使用電感耦合等離子體技術(shù)進(jìn)行刻蝕，從而能夠根據(jù)不同的選擇來解決LWR不可控的問題，能夠通過對(duì)偏置電源的調(diào)節(jié)來控制器件密集區(qū)和器件稀疏區(qū)的不同刻蝕程度，并能夠減少對(duì)晶圓表面的損傷。
【專利說明】刻蝕設(shè)備
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及半導(dǎo)體制造領(lǐng)域，尤其涉及一種刻蝕設(shè)備。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著大規(guī)模集成電路的產(chǎn)生，半導(dǎo)體器件的特征尺寸的持續(xù)降低，許多現(xiàn)有的生產(chǎn)工藝均遭遇到不同的挑戰(zhàn)和問題。在技術(shù)結(jié)點(diǎn)進(jìn)入14nm以下時(shí)，刻蝕工藝較為流行的是采用面波等離子體(Surface Wave Plasma, SWP)方式進(jìn)行刻蝕。具體的,請(qǐng)參考圖1,現(xiàn)有技術(shù)中SWP方式的刻蝕裝置包括:反應(yīng)腔室(圖未示出)，位于所述反應(yīng)腔室內(nèi)底部的電子卡盤(ESC) 10，所述電子卡盤10用于承載待刻蝕晶圓20，固定于所述反應(yīng)腔室頂部的頂板(Top Plate) 40,所述頂板 40 設(shè)有徑向線槽天線(Radial Line Slot Antenna, RLSA)(圖未示出)，固定于待測(cè)晶圓20與徑向線槽天線之間的石英板30。
[0003]在進(jìn)行刻蝕時(shí)，刻蝕氣體通過徑向線槽天線將產(chǎn)生的氣漿均勻分布在待刻蝕晶圓的表面，并對(duì)晶圓進(jìn)行刻蝕。SWP技術(shù)之所以在14nm以下十分流行是因?yàn)镾WP技術(shù)對(duì)晶圓表面不會(huì)造成太大的損傷，然而，SffP技術(shù)中由于刻蝕氣體產(chǎn)生的氣漿均勻性不易控制，導(dǎo)致刻蝕出的線寬粗糙度(Line Width Roughness, LWR)不可控。
[0004]現(xiàn)有技術(shù)中，還有一種刻蝕方式是電感稱合等離子體(Inductively CoupledPlasma, ICP)技術(shù)進(jìn)行刻蝕。ICP能夠很好的解決LWR不可控的問題，同時(shí)也能根據(jù)對(duì)偏置電壓的調(diào)節(jié)來控制器件密集區(qū)(Dense)與器件稀疏區(qū)(ISO)的不同刻蝕程度，然而電感耦合等離子體技術(shù)需要使用到真空紫外線(Vacuum UV, VUV)，而這種真空紫外線容易對(duì)待刻蝕晶圓的表面造成較大的損傷。
[0005]基于上述問題，如何在解決LWR不可控的情況下，又能使晶圓表面的損傷降至最低，便成為本領(lǐng)域技術(shù)人員需要解決的一項(xiàng)技術(shù)問題。
實(shí)用新型內(nèi)容
[0006]本實(shí)用新型的目的在于提供一種刻蝕設(shè)備，能夠?qū)WP技術(shù)和電感耦合等離子體結(jié)合起來，能夠解決LWR不可控的問題，并降低對(duì)晶圓表面的損傷。
[0007]為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型提出了 一種刻蝕設(shè)備，用于對(duì)待刻蝕晶圓進(jìn)行刻蝕，所述刻蝕設(shè)備包括:
[0008]反應(yīng)腔室、電子卡盤、頂盤、徑向線槽天線、電感耦合電源以及偏置電源；所述電子卡盤設(shè)置于所述反應(yīng)腔室內(nèi)部，所述頂盤設(shè)置于所述反應(yīng)腔室內(nèi)頂部，所述徑向線槽天線設(shè)置于所述頂盤上，所述徑向線槽天線與所述電子卡盤相對(duì)并保持預(yù)定距離，所述電感耦合電源設(shè)置于所述反應(yīng)腔室的頂部，所述偏置電源設(shè)置于所述電子卡盤的底部。
[0009]進(jìn)一步的，所述刻蝕設(shè)備還包括石英板，所述石英板設(shè)置于所述徑向線槽天線和電子卡盤之間，所述石英板與所述頂板相固定。
[0010]進(jìn)一步的，所述電子卡盤分為多個(gè)塊狀，每個(gè)塊狀的溫度均可獨(dú)立控制。
[0011]進(jìn)一步的，所述電子卡盤的材質(zhì)包括氮化鋁、氧化鋁以及藍(lán)寶石。[0012]進(jìn)一步的,所述徑向線槽天線與所述電子卡盤的預(yù)定距離范圍是IOmm至50mm。
[0013]進(jìn)一步的，所述偏置電源的個(gè)數(shù)大于等于I個(gè)。
[0014]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型的有益效果主要體現(xiàn)在:由于添加了電感耦合電源以及偏置電源，在進(jìn)行SWP技術(shù)刻蝕時(shí)，還能夠轉(zhuǎn)化使用電感耦合等離子體技術(shù)進(jìn)行刻蝕，從而能夠根據(jù)不同的選擇來解決LWR不可控的問題，能夠通過對(duì)偏置電源的調(diào)節(jié)來控制器件密集區(qū)和器件稀疏區(qū)的不同刻蝕程度，并能夠減少對(duì)晶圓表面的損傷。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0015]圖1為現(xiàn)有技術(shù)中刻蝕設(shè)備的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0016]圖2為本實(shí)用新型一實(shí)施例中刻蝕設(shè)備的結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0017]下面將結(jié)合示意圖對(duì)本實(shí)用新型的刻蝕設(shè)備進(jìn)行更詳細(xì)的描述，其中表示了本實(shí)用新型的優(yōu)選實(shí)施例，應(yīng)該理解本領(lǐng)域技術(shù)人員可以修改在此描述的本實(shí)用新型，而仍然實(shí)現(xiàn)本實(shí)用新型的有利效果。因此，下列描述應(yīng)當(dāng)被理解為對(duì)于本領(lǐng)域技術(shù)人員的廣泛知道，而并不作為對(duì)本實(shí)用新型的限制。
[0018]為了清楚，不描述實(shí)際實(shí)施例的全部特征。在下列描述中，不詳細(xì)描述公知的功能和結(jié)構(gòu)，因?yàn)樗鼈儠?huì)使本實(shí)用新型由于不必要的細(xì)節(jié)而混亂。應(yīng)當(dāng)認(rèn)為在任何實(shí)際實(shí)施例的開發(fā)中，必須做出大量實(shí)施細(xì)節(jié)以實(shí)現(xiàn)開發(fā)者的特定目標(biāo)，例如按照有關(guān)系統(tǒng)或有關(guān)商業(yè)的限制，由一個(gè)實(shí)施例改變?yōu)榱硪粋€(gè)實(shí)施例。另外，應(yīng)當(dāng)認(rèn)為這種開發(fā)工作可能是復(fù)雜和耗費(fèi)時(shí)間的，但是對(duì)于本領(lǐng)域技術(shù)人員來說僅僅是常規(guī)工作。
[0019]在下列段落中參照附圖以舉例方式更具體地描述本實(shí)用新型。根據(jù)下面說明和權(quán)利要求書，本實(shí)用新型的優(yōu)點(diǎn)和特征將更清楚。需說明的是，附圖均采用非常簡化的形式且均使用非精準(zhǔn)的比例，僅用以方便、明晰地輔助說明本實(shí)用新型實(shí)施例的目的。
[0020]請(qǐng)參考圖2，在本實(shí)施例中，提出了一種刻蝕設(shè)備，用于對(duì)待刻蝕晶圓200進(jìn)行刻蝕，所述刻蝕設(shè)備包括:
[0021]反應(yīng)腔室(圖未示出)、電子卡盤100、頂盤400、徑向線槽天線(圖未示出)、電感耦合電源520以及偏置電源510 ;所述電子卡盤100設(shè)置于所述反應(yīng)腔室內(nèi)部，所述電子卡盤100用于承載所述待測(cè)晶圓200，所述頂盤400設(shè)置于所述反應(yīng)腔室內(nèi)頂部，所述徑向線槽天線設(shè)置于所述頂盤400上，所述徑向線槽天線與所述電子卡盤100相對(duì)并保持預(yù)定距離，所述徑向線槽天線能夠?qū)⒖涛g氣體解離成氣漿形態(tài)，并將氣漿均勻分布在所述待測(cè)晶圓200的表面，用于對(duì)所述待測(cè)晶圓200進(jìn)行SWP技術(shù)的刻蝕，所述電感耦合電源520設(shè)置于所述反應(yīng)腔室的頂部，所述偏置電源510設(shè)置于所述電子卡盤100的底部，所述電感耦合電源520與偏置電源510用于提供脈沖電壓，形成電感耦合等離子體，從而能夠?qū)λ龃郎y(cè)晶圓200進(jìn)行電感耦合等離子體技術(shù)進(jìn)行刻蝕。
[0022]在本實(shí)施例中，由于需要采用真空紫外線，因此所述刻蝕設(shè)備還包括石英板300，所述石英板300設(shè)置于所述徑向線槽天線和電子卡盤100之間，所述石英板300與所述頂板400相固定，所述石英板300能夠透過真空紫外線。
[0023]在本實(shí)施例中，所述電子卡盤100分為多個(gè)塊狀，每個(gè)塊狀的溫度均可獨(dú)立控制，每個(gè)塊狀的溫度均能夠從O攝氏度調(diào)節(jié)至100攝氏度，由于溫度對(duì)刻蝕效率有一定的影響，為了使所述待測(cè)晶圓200的刻蝕均勻度可調(diào)節(jié)，因此將所述電子卡盤100分為多個(gè)塊狀，每個(gè)塊狀的溫度均可調(diào)，這就能夠靠調(diào)節(jié)不同塊狀的溫度來調(diào)節(jié)所述待測(cè)晶圓200的刻蝕均勻性。
[0024]其中，所述電子卡盤由氮化鋁、氧化鋁以及藍(lán)寶石組成。
[0025]由于所述徑向線槽天線與所述電子卡盤100的預(yù)定距離范圍的大小能夠決定形成氣漿在所述待測(cè)晶圓200表面的均勻性是否良好，為了滿足不同工藝的需求，在本實(shí)施例中，所述徑向線槽天線與所述電子卡盤100的預(yù)定距離范圍是能夠調(diào)節(jié)的，預(yù)定距離范圍是IOmm至50mm,例如是30mm。
[0026]在本實(shí)施例中，所述電感耦合電源520的功率范圍是100W?2000W，例如是1000W,所述偏置電源510的個(gè)數(shù)大于等于I個(gè)，用于提供脈沖電壓，電壓范圍是OV?500V，其脈沖信號(hào)頻率可以為13.56MHz、2MHz、40MHz或者是60MHz，具體采用哪種頻率可以根據(jù)不同的工藝來進(jìn)行選擇。
[0027]在進(jìn)行刻蝕時(shí)，還能由所述反應(yīng)腔室的頂部提供2.45GHz的微波用于進(jìn)行刻蝕。本實(shí)施例提出的刻蝕設(shè)備可以根據(jù)需求采用SWP技術(shù)或者電感耦合等離子體技術(shù)進(jìn)行刻蝕。
[0028]綜上，在本實(shí)用新型實(shí)施例提供的刻蝕設(shè)備中，由于添加了電感耦合電源以及偏置電源，在進(jìn)行SWP技術(shù)刻蝕時(shí)，還能夠轉(zhuǎn)化使用電感耦合等離子體技
[0029]上述僅為本實(shí)用新型的優(yōu)選實(shí)施例而已，并不對(duì)本實(shí)用新型起到任何限制作用。任何所屬【技術(shù)領(lǐng)域】的技術(shù)人員，在不脫離本實(shí)用新型的技術(shù)方案的范圍內(nèi)，對(duì)本實(shí)用新型揭露的技術(shù)方案和技術(shù)內(nèi)容做任何形式的等同替換或修改等變動(dòng)，均屬未脫離本實(shí)用新型的技術(shù)方案的內(nèi)容，仍屬于本實(shí)用新型的保護(hù)范圍之內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種刻蝕設(shè)備，用于對(duì)待刻蝕晶圓進(jìn)行刻蝕，其特征在于，所述刻蝕設(shè)備包括: 反應(yīng)腔室、電子卡盤、頂盤、徑向線槽天線、電感耦合電源以及偏置電源；所述電子卡盤設(shè)置于所述反應(yīng)腔室內(nèi)部，所述頂盤設(shè)置于所述反應(yīng)腔室內(nèi)頂部，所述徑向線槽天線設(shè)置于所述頂盤上，所述徑向線槽天線與所述電子卡盤相對(duì)并保持預(yù)定距離，所述電感耦合電源設(shè)置于所述反應(yīng)腔室的頂部，所述偏置電源設(shè)置于所述電子卡盤的底部。
2.如權(quán)利要求1所述的刻蝕設(shè)備，其特征在于，所述刻蝕設(shè)備還包括石英板，所述石英板設(shè)置于所述徑向線槽天線和電子卡盤之間，所述石英板與所述頂盤相固定。
3.如權(quán)利要求1所述的刻蝕設(shè)備，其特征在于，所述電子卡盤分為多個(gè)塊狀，每個(gè)塊狀的溫度均可獨(dú)立控制。
4.如權(quán)利要求3所述的刻蝕設(shè)備，其特征在于，所述電子卡盤的材質(zhì)包括氮化鋁、氧化鋁以及藍(lán)寶石。
5.如權(quán)利要求1所述的刻蝕設(shè)備，其特征在于，所述徑向線槽天線與所述電子卡盤的預(yù)定距離范圍是IOmm至50mm。
6.如權(quán)利要求1所述的刻蝕設(shè)備，其特征在于，所述偏置電源的個(gè)數(shù)大于等于I個(gè)。
【文檔編號(hào)】H01J37/32GK203481182SQ201320588163
【公開日】2014年3月12日 申請(qǐng)日期:2013年9月23日 優(yōu)先權(quán)日:2013年9月23日
【發(fā)明者】張海洋, 張城龍 申請(qǐng)人:中芯國際集成電路制造(北京)有限公司