【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及半导体制造领域,尤其涉及一种ICP刻蚀中对刻蚀速率非均匀性进行补偿的装置和方法。
技术介绍
ICP(电感耦合等离子体InductivelyCoupledPlasma)刻蚀器件对刻蚀结果的均匀性有很严格的要求,需要将不均匀性控制在1%以内。而目前使用的ICP器件由于硬件结构设置上的不对称,影响了刻蚀结果的对称性。如图1所示,是ICP刻蚀器件1的结构示意图,该ICP刻蚀器件中包含平面螺旋感应线圈2,感应线圈2的两端通过引线201连接射频源3,陶瓷射频窗103将平面螺旋感应线圈2和真空腔101隔离开来,真空腔101内充满反应气体,在电磁场的作用下,气体放电产生等离子体102,对半导体基片5进行刻蚀,冷却系统4设置在陶瓷射频窗103上部中央位置,对感应线圈2进行冷却。测试结果显示,引线201的位置会对刻蚀均匀性产生影响,距离引线201较近的和较远位置的刻蚀速率会不均匀分布,而且不均匀分布的情况受射频功率、反应气体、天线硬件设置等因素影响,无法简单的找到固定的刻蚀速率特别高(热点)或者特别低的点(冷点),所以也就无法用现有的其它手段有效的补偿这些导致不均一的因素。为了克服这种影响,可以将引线201的设置位置布置成对称结构,比如将引线201都布置在陶瓷射频窗103的中部位置。但是在实际应用中,要获得引线201的对称布置结构具有一定难度,如图2所示,是感应线圈2的简单俯视示意图,感应线圈2呈螺旋状盘绕设置,引线201设置在陶瓷射频窗103的一侧,如果要将引线201设置在陶瓷射频窗103的中部位置,那么就不能将冷却系 ...
【技术保护点】
一种ICP刻蚀中对刻蚀速率非均匀性进行补偿的装置,该补偿装置设置在ICP刻蚀器件中,所述的ICP刻蚀器件(1)包含:感应线圈(2),感应线圈(2)的两端通过引线(201)连接射频源(3);真空腔(101),真空腔(101)内的反应气体在感应线圈(2)产生的电磁场的作用下产生等离子体(102),对半导体基片(5)进行刻蚀;陶瓷射频窗(103),其将感应线圈(2)和真空腔(101)隔离开来;其特征在于,所述的补偿装置包含至少一个补偿器(6)以及连接该补偿器(6)的驱动装置,所述的补偿器(6)设置在感应线圈(2)上方,补偿器(6)产生的感应磁场抵消感应线圈(2)产生的电磁场;根据检测到的等离子分布数据,通过驱动装置来驱动补偿器(6)在感应线圈(2)上方移动来调节电磁场的密度,从而调节刻蚀速率,使ICP刻蚀器件得到均匀的刻蚀速率; 所述的补偿器(6)处于电势浮地状态,所述的补偿器(6)可采用导体制成的天线,或者采用导体板。
【技术特征摘要】
1.一种ICP刻蚀中对刻蚀速率非均匀性进行补偿的装置,该补偿装置设置在ICP刻蚀器件中,所述的ICP刻蚀器件(1)包含:
感应线圈(2),感应线圈(2)的两端通过引线(201)连接射频源(3);
真空腔(101),真空腔(101)内的反应气体在感应线圈(2)产生的电磁场的作用下产生等离子体(102),对半导体基片(5)进行刻蚀;
陶瓷射频窗(103),其将感应线圈(2)和真空腔(101)隔离开来;
其特征在于,所述的补偿装置包含至少一个补偿器(6)以及连接该补偿器(6)的驱动装置,所述的补偿器(6)设置在感应线圈(2)上方,补偿器(6)产生的感应磁场抵消感应线圈(2)产生的电磁场;
根据检测到的等离子分布数据,通过驱动装置来驱动补偿器(6)在感应线圈(2)上方移动来调节电磁场的密度,从而调节刻蚀速率,使ICP刻蚀器件得到均匀的刻蚀速率;
所述的补偿器(6)处于电势浮地状态,所述的补偿器(6)可采用导体制成的天线,或者采用导体板。
2.如权利要求1所述的ICP刻蚀中对刻蚀速率非均匀性进行补偿的装置,其特征在于,所述的补偿器(6)为任意形状。
3.如权利要求2所述的ICP刻蚀中对刻蚀速率非均匀性进行补偿的装置,其特征在于,所述的补偿器(6)的设置位置呈不对称分布状态。
4.如权利要求1-3中任意一个所述的ICP刻蚀中对刻蚀速率非均匀性进行补偿的装置,其特征在于,所述的驱动装置是可固定补偿器(6),并将该补偿器(6)设置在预定位置处的器件,通过改变补偿器(6)与感应线圈(2)的距离来调节对真空腔(101)内磁场能量分布的影响程度。
5.如权利要求4所述的ICP刻蚀中对刻蚀速率非均匀性进行补偿的装置,其特征在于,所述的驱动装置采用位于补偿器(6)上方的机械固定装置,使补偿器(6)固定在指定位置,或者,所述的驱动装置直接采用ICP刻蚀器件的顶部组件。
6.如权利要求5所述的ICP刻蚀中对刻蚀速率非均匀性进行补偿的装置,其特征在于,所述的ICP刻蚀器件(1)还包含冷却系统(4),其设置在感应线圈(2)上部并位于陶瓷射频窗(103)上部中央位置,对感应线圈(2)进行冷却。
7.一种利用如权利要求6所述的补偿装置对ICP刻蚀器件中的刻蚀速率非均匀性进行补偿的方法,其特征在于,该补偿方法将补偿装置中...
【专利技术属性】
技术研发人员:尹志尧,吴狄,
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
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