The invention provides a temperature adjustment device and method for plasma focus ring, the heat radiation to the focusing ring, through the first heat conducting pad, contact with the surface of the focusing ring in contact with the first conductive pad under the surface of the insulating ring, an insulating ring and second thermal pad under the surface contact, passed down to the base contact with the second thermal pad, cooling through the cooling system base is arranged; open the heater arranged in the grounding shielding ring to generate controllable external heat source, the external heat source heat contact through the shielding ring and a shielding ring third, thermal pad contact with third thermal pad insulation ring, the first heat transfer pad to focus on the implementation of the focus ring ring, controllable heating. The invention provides a good path through the conduction cooling, heating mode and controllable parameters, realize the fine control of the operating temperature on the focus ring, so that the etching process can be tuned to meet the process requirements.
【技术实现步骤摘要】
一种聚焦环的温度调整装置及方法
本专利技术涉及半导体器件的制造领域,特别涉及一种聚焦环的温度调整装置及方法。
技术介绍
等离子处理装置是在真空反应腔室中通入含有适当刻蚀剂或淀积源气体的反应气体,然后再对该真空反应腔室进行射频能量输入,以激活反应气体,来点燃和维持等离子体,以便通过等离子体刻蚀基片表面上的材料层或在基片表面上淀积材料层,进而对半导体基片或等离子平板等进行加工。如图1所示,在现有的一种电容耦合型等离子体处理装置中,包含真空的反应腔室1,反应腔室1内的顶部设有气体喷淋头2等进气装置,并可同时实现上电极的功能,使其耦接于大地或者射频电位。反应腔室1内的底部设有基座3,通过基座3设置的静电吸盘在制程中对基片4进行承载;基座3处设有下电极并对其施加射频功率,从而在反应腔室1内形成射频电场,将引入的反应气体生成等离子体。在基片4外缘环绕设置有聚焦环5,其通过调节反应腔室1内整个射频电场的分布,尤其是在基片3边缘的电场分布,实现对等离子体均一性的控制。除了电学效应,聚焦环5的温度也会影响到基片4边缘聚合物的沉积,从而导致微观关键尺寸的差异。随着刻蚀工艺对高深宽比的需求,高功率(低频)刻蚀得到广泛应用。高功率(低频)刻蚀会使反应腔室1内温度急剧升高,基片4与聚焦环5都将获得大量热量。为了保证待处理基片4的刻蚀均匀性,基座3内部设置有维持基座3温度恒定的冷却系统的冷却介质管路,基片4直接通过基座3上的静电吸盘进行快速散热。与此同时,聚焦环5如无优良散热路径,将会使其与基片4之间的温差拉大。这将导致基片4边缘刻蚀工艺失谐。通常在聚焦环5下方设置有绝缘环6等作为导 ...
【技术保护点】
一种聚焦环的温度调整装置,设置于等离子体处理装置,所述等离子体处理装置包含可被抽真空的反应腔室(10),其内部形成有对基片(40)进行处理的等离子体;所述反应腔室(10)内的底部设有承载基片(40)的基座(30),在所述基片(40)的外缘环绕设置有聚焦环(50);所述聚焦环(50)下方设置有绝缘环(60),该绝缘环(60)位于基座(30)边缘的台阶上;其特征在于,所述温度调整装置中包含产生外加热源的加热器(73),其设置在接地的屏蔽环(70)中;所述屏蔽环(70)环绕着基座(30)边缘的台阶外缘及绝缘环(60)的外缘;所述屏蔽环(70)与绝缘环(60) 相互接触的位置设有导热垫(93),使得所述外加热源的热量经由屏蔽环(70)、导热垫(93)、绝缘环(60)传递给聚焦环(50),对聚焦环(50) 的温度进行调整。
【技术特征摘要】
1.一种聚焦环的温度调整装置,设置于等离子体处理装置,所述等离子体处理装置包含可被抽真空的反应腔室(10),其内部形成有对基片(40)进行处理的等离子体;所述反应腔室(10)内的底部设有承载基片(40)的基座(30),在所述基片(40)的外缘环绕设置有聚焦环(50);所述聚焦环(50)下方设置有绝缘环(60),该绝缘环(60)位于基座(30)边缘的台阶上;其特征在于,所述温度调整装置中包含产生外加热源的加热器(73),其设置在接地的屏蔽环(70)中;所述屏蔽环(70)环绕着基座(30)边缘的台阶外缘及绝缘环(60)的外缘;所述屏蔽环(70)与绝缘环(60)相互接触的位置设有导热垫(93),使得所述外加热源的热量经由屏蔽环(70)、导热垫(93)、绝缘环(60)传递给聚焦环(50),对聚焦环(50)的温度进行调整。2.如权利要求1所述聚焦环的温度调整装置,其特征在于,称在所述屏蔽环(70)与绝缘环(60)相互接触位置所设的导热垫,为第三导热垫(93);则,所述温度调整装置进一步包含:设置在所述聚焦环(50)与绝缘环(60)相互接触位置的第一导热垫(91),所述外加热源的热量经由屏蔽环(70)、第三导热垫(93)、绝缘环(60)、第一导热垫(91)传递给聚焦环(50),对聚焦环(50)的温度进行调整。3.如权利要求2所述聚焦环的温度调整装置,其特征在于,所述温度调整装置进一步包含设置在所述绝缘环(60)与基座(30)相互接触位置的第二导热垫(92);等离子体辐射到聚焦环(50)上的热量,通过第一导热垫(91)、绝缘环(60)、第二导热垫(92)传递到基座(30),通过基座(30)设置的冷却系统将热量带走。4.如权利要求3所述聚焦环的温度调整装置,其特征在于,所述第一导热垫(91)、第二导热垫(92)、第三导热垫(93)由弹性硅胶材料制成。5.如权利要求1或3所述聚焦环的温度调整装置,其特征在于,所述屏蔽环(70)包含上屏蔽部(71)和下屏蔽部(72),所述加热器(73)位于上屏蔽部(71)的内部;所述...
【专利技术属性】
技术研发人员:吴磊,叶如彬,浦远,
申请(专利权)人:中微半导体设备上海有限公司,
类型:发明
国别省市:上海,31
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。