本申請(qǐng)涉及半導(dǎo)體制造，尤其涉及一種等離子蝕刻裝置及方法。

背景技術(shù)：

1、在半導(dǎo)體制造過(guò)程中，等離子蝕刻是一種廣泛應(yīng)用的工藝技術(shù)。該工藝通常通過(guò)將各種工藝氣體（如cxfy、nf3、o2和ar等）在射頻激勵(lì)作用下形成等離子體，使等離子體在工藝腔體內(nèi)的電場(chǎng)作用下與晶圓表面發(fā)生物理轟擊和化學(xué)反應(yīng)，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)晶圓表面材料的蝕刻和去除。在諸如干法去膠等工藝流程中，蝕刻過(guò)程的效率對(duì)設(shè)備產(chǎn)能和工藝效果有著重要影響。

2、然而，在傳統(tǒng)的等離子蝕刻工藝中，晶圓通常在常溫下傳入工藝腔體中，放置于工藝腔體內(nèi)的熱臺(tái)上后再開(kāi)始進(jìn)行加熱。然而，由于晶圓溫度的提升速度受限，達(dá)到工藝所需的溫度往往需要較長(zhǎng)時(shí)間，直接影響了設(shè)備的整體生產(chǎn)效率。這種方式導(dǎo)致機(jī)臺(tái)產(chǎn)能降低，無(wú)法滿足更高的產(chǎn)出需求，尤其在大規(guī)模半導(dǎo)體制造中更為明顯。

3、需要說(shuō)明的是，上述背景技術(shù)部分公開(kāi)的信息僅用于加強(qiáng)對(duì)本申請(qǐng)的背景的理解，因此可以包括不構(gòu)成對(duì)本領(lǐng)域普通技術(shù)人員已知的現(xiàn)有技術(shù)的信息。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、基于此，本申請(qǐng)實(shí)施例提供了一種等離子蝕刻裝置及方法，能夠有效縮短工藝周期，顯著提升機(jī)臺(tái)的整體產(chǎn)能。

2、根據(jù)一些實(shí)施例，本申請(qǐng)?zhí)峁┝艘环N等離子蝕刻裝置，包括：

3、工藝腔體；

4、晶圓加熱裝置，當(dāng)所述晶圓傳送至所述工藝腔體內(nèi)時(shí)，所述晶圓加熱裝置位于所述晶圓的上方；

5、所述晶圓加熱裝置被配置為：在進(jìn)行等離子蝕刻之前，對(duì)所述工藝腔體進(jìn)行抽氣時(shí)，所述晶圓加熱裝置對(duì)所述晶圓進(jìn)行預(yù)加熱，直至所述工藝腔體的內(nèi)部氣壓值降低至預(yù)設(shè)氣壓值。

6、在一些實(shí)施例中，所述等離子蝕刻裝置還包括：

7、勻氣柵網(wǎng)，與所述工藝腔體相連，且當(dāng)所述晶圓傳送至所述工藝腔體內(nèi)時(shí)，所述勻氣柵網(wǎng)位于所述晶圓的上方；

8、所述晶圓加熱裝置至少部分地嵌入所述勻氣柵網(wǎng)內(nèi)。

9、在一些實(shí)施例中，所述晶圓加熱裝置包括加熱燈泡。

10、在一些實(shí)施例中，所述等離子蝕刻裝置還包括：用于放置晶圓的熱臺(tái)、晶圓頂針及晶圓頂針驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)；

11、所述熱臺(tái)與所述勻氣柵網(wǎng)由下至上地依次設(shè)置于所述工藝腔體內(nèi)，且所述熱臺(tái)與所述工藝腔體相連；

12、所述晶圓頂針設(shè)置于所述工藝腔體內(nèi)，且設(shè)置于所述晶圓頂針驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)上；

13、至少部分的所述晶圓頂針驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)設(shè)置于所述工藝腔體內(nèi)。

14、在一些實(shí)施例中，所述晶圓頂針被配置為：

15、在所述晶圓加熱裝置對(duì)所述晶圓進(jìn)行所述預(yù)加熱的過(guò)程中，所述晶圓頂針的上表面高于所述熱臺(tái)的上表面。

16、在一些實(shí)施例中，所述熱臺(tái)開(kāi)設(shè)有晶圓頂針孔，至少部分的所述晶圓頂針插設(shè)于所述晶圓頂針孔內(nèi)。

17、根據(jù)一些實(shí)施例，本申請(qǐng)還提供了一種等離子蝕刻方法，包括如下步驟：

18、提供如上一些實(shí)施例中提供的等離子蝕刻裝置；

19、將晶圓傳送至工藝腔體內(nèi)；

20、對(duì)所述工藝腔體進(jìn)行抽氣，并使用晶圓加熱裝置對(duì)所述晶圓進(jìn)行預(yù)加熱，直至所述工藝腔體的內(nèi)部氣壓值降低至預(yù)設(shè)氣壓值；

21、進(jìn)行等離子蝕刻。

22、在一些實(shí)施例中，使用所述晶圓加熱裝置對(duì)所述晶圓進(jìn)行所述預(yù)加熱的過(guò)程中，所述晶圓的目標(biāo)溫度小于預(yù)設(shè)工藝溫度。

23、在一些實(shí)施例中，使用所述晶圓加熱裝置對(duì)所述晶圓進(jìn)行所述預(yù)加熱的過(guò)程中，所述晶圓的目標(biāo)溫度小于250℃。

24、根據(jù)一些實(shí)施例，本申請(qǐng)還提供了另一種等離子蝕刻方法，包括如下步驟：

25、提供如上一些實(shí)施例中提供的等離子蝕刻裝置；

26、將晶圓傳送至工藝腔體內(nèi)，并將所述晶圓置于晶圓頂針上；

27、對(duì)所述工藝腔體進(jìn)行抽氣，并使用晶圓加熱裝置對(duì)所述晶圓進(jìn)行預(yù)加熱，直至所述工藝腔體的內(nèi)部氣壓值降低至預(yù)設(shè)氣壓值；

28、晶圓頂針驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)驅(qū)動(dòng)所述晶圓頂針向下移動(dòng)，以將所述晶圓放置于所述熱臺(tái)上；

29、進(jìn)行等離子蝕刻。

30、應(yīng)當(dāng)理解的是，以上的一般描述和后文的細(xì)節(jié)描述僅是示例性和解釋性的，并不能限制本申請(qǐng)。

31、本申請(qǐng)實(shí)施例可以/至少具有以下優(yōu)點(diǎn)：

32、本申請(qǐng)通過(guò)在晶圓傳送至工藝腔體后、進(jìn)行等離子蝕刻之前，利用位于晶圓上方的晶圓加熱裝置對(duì)晶圓進(jìn)行預(yù)加熱。在工藝腔體抽氣過(guò)程中，由于晶圓加熱裝置的使用，使得晶圓溫度可以在達(dá)到預(yù)設(shè)氣壓值之前迅速升高至接近預(yù)設(shè)工藝溫度。

33、本申請(qǐng)通過(guò)在工藝腔體抽氣階段對(duì)晶圓進(jìn)行預(yù)加熱，經(jīng)過(guò)預(yù)加熱的晶圓可直接進(jìn)入等離子蝕刻工藝流程，無(wú)需額外的加熱等待時(shí)間。因此，本申請(qǐng)能夠有效縮短工藝周期，顯著提升機(jī)臺(tái)的整體產(chǎn)能。

34、由于晶圓在進(jìn)入工藝階段時(shí)已達(dá)到或接近目標(biāo)溫度，通過(guò)預(yù)加熱處理減少了溫度不均的情況，因此，本申請(qǐng)還有助于提升等離子蝕刻過(guò)程的穩(wěn)定性和一致性，從而改善蝕刻效果，提升蝕刻精度。

35、并且，本申請(qǐng)?zhí)峁┑牡入x子蝕刻裝置結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、操作便捷，在保持高產(chǎn)能的同時(shí)還有效提升了設(shè)備的利用率，使得制造成本得到有效控制，適用于大規(guī)模生產(chǎn)。

36、本申請(qǐng)的其他優(yōu)點(diǎn)、目標(biāo)和特征在某種程度上將在隨后的說(shuō)明書(shū)中進(jìn)行闡述，并且在某種程度上，基于對(duì)下文的考察研究對(duì)本領(lǐng)域技術(shù)人員而言將是顯而易見(jiàn)的，或者可以從本申請(qǐng)的實(shí)踐中得到教導(dǎo)。本申請(qǐng)的目標(biāo)和其他優(yōu)點(diǎn)可以通過(guò)下面的說(shuō)明書(shū)來(lái)實(shí)現(xiàn)和獲得。

技術(shù)特征：

1.一種等離子蝕刻裝置，其特征在于，包括：

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的等離子蝕刻裝置，其特征在于，所述等離子蝕刻裝置還包括：

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的等離子蝕刻裝置，其特征在于，所述晶圓加熱裝置包括加熱燈泡。

4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的等離子蝕刻裝置，其特征在于，所述等離子蝕刻裝置還包括：用于放置晶圓的熱臺(tái)、晶圓頂針及晶圓頂針驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)；

5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的等離子蝕刻裝置，其特征在于，所述晶圓頂針被配置為：

6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的等離子蝕刻裝置，其特征在于，所述熱臺(tái)開(kāi)設(shè)有晶圓頂針孔，至少部分的所述晶圓頂針插設(shè)于所述晶圓頂針孔內(nèi)。

7.一種等離子蝕刻方法，其特征在于，包括如下步驟：

8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的等離子蝕刻方法，其特征在于，使用所述晶圓加熱裝置對(duì)所述晶圓進(jìn)行所述預(yù)加熱的過(guò)程中，所述晶圓的目標(biāo)溫度小于預(yù)設(shè)工藝溫度。

9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的等離子蝕刻方法，其特征在于，使用所述晶圓加熱裝置對(duì)所述晶圓進(jìn)行所述預(yù)加熱的過(guò)程中，所述晶圓的目標(biāo)溫度小于250℃。

10.一種等離子蝕刻方法，其特征在于，包括如下步驟：

技術(shù)總結(jié)
本申請(qǐng)涉及半導(dǎo)體制造技術(shù)領(lǐng)域，提供了一種等離子蝕刻裝置及方法。該等離子蝕刻裝置包括：工藝腔體；晶圓加熱裝置，當(dāng)晶圓傳送至工藝腔體內(nèi)時(shí)，晶圓加熱裝置位于晶圓的上方；晶圓加熱裝置被配置為：在進(jìn)行等離子蝕刻之前，對(duì)工藝腔體進(jìn)行抽氣時(shí)，晶圓加熱裝置對(duì)晶圓進(jìn)行預(yù)加熱，直至工藝腔體的內(nèi)部氣壓值降低至預(yù)設(shè)氣壓值。該等離子蝕刻裝置能夠有效縮短工藝周期，顯著提升機(jī)臺(tái)的整體產(chǎn)能。

技術(shù)研發(fā)人員：梁潔,張朋兵,涂樂(lè)義,王兆祥,李可,唐樂(lè),顧橙蕾,彭國(guó)發(fā)
受保護(hù)的技術(shù)使用者：上海邦芯半導(dǎo)體科技有限公司
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2024/12/19