一种承载基座及预清洗装置制造方法及图纸

本发明专利技术提供了承载基座及预清洗装置。该承载基座用于承载待加工工件，承载基座上形成有第一凹部，待加工工件容纳于第一凹部中；第一凹部的底壁上设有第二凹部，第二凹部用于降低待加工工件中心区域的刻蚀速率。本发明专利技术的承载基座的一个用途在于用于预清洗装置。

【技术实现步骤摘要】
一种承载基座及预清洗装置
本专利技术涉及等离子体设备领域，更具体地，涉及一种承载基座及预清洗装置。
技术介绍
等离子体设备广泛应用于半导体、太阳能电池、平板显示等制造领域中。常见的等离子体设备包括电容耦合等离子体(CapacitivelyCoupledPlasma，CCP)、电感耦合等离子体(InductivelyCoupledPlasma，ICP)以及电子回旋共振等离子体(ElectronCyclotronResonance，ECR)等类型的等离子体处理设备。这些等离子体设备通常可在等离子体刻蚀、物理气相沉积(PhysicalVaporDeposition，PVD)、化学气相沉积(ChemicalVaporDeposition，CVD)以及增强化学气相沉积(PlasmaEnhancedChemicalVaporDeposition，PECVD)等加工工艺中使用。物理气相沉积工艺是半导体工业中最广为使用的一类薄膜制备技术，在进行物理气相沉积前，一般需要去气工艺(Degas)和预清洗工艺(Preclean)。去气工艺是在去气腔，将基片加热至一定温度，以去除基片上吸附的水蒸气及其它易挥发杂质。预清洗工艺则是通过射频功率的作用，将低气压的反应气体(常见气体如，氩气)激发为等离子体，等离子体中含有大量的电子、离子和激发态的原子等活性基团，其中的离子在射频电场中获得足够的能量，对晶圆表面进行轰击，从而将表面以及沟槽底部的残留物和金属氧化物清除。由于通常承载晶圆的基片台为简单的平面圆盘结构，在预清洗工艺中，一方面，由于基片台的尺寸与晶圆相近，且基片台的边缘电场较强，会使得晶圆的边缘刻蚀速率偏快；另一方面，由于等离子体密度的分布往往在径向不均匀，且通常为基片台中心区域的等离子密度较高，从而导致对晶圆中心区域的刻蚀速率偏快。综上两方面的原因，最终导致对晶圆整体的刻蚀均匀性较差，进而影响工艺效果。
技术实现思路
本专利技术旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一，提出了一种承载基座及预清洗装置，该承载基座不仅可减弱待加工工件的边缘电场，从而降低对待加工工件边缘的刻蚀速率，而且可减弱中心区域的电压，有效降低中心区域攻击待加工工件的离子能量，从而降低对待加工工件中心区域的刻蚀速率，进而有效提高了待加工工件的刻蚀均匀性，可获得更佳的工艺结果。为实现本专利技术的目的而提供一种承载基座，该承载基座用于承载待加工工件，所述承载基座上形成有第一凹部，所述待加工工件容纳于所述第一凹部中；所述第一凹部的底壁上设有第二凹部，所述第二凹部用于降低所述待加工工件中心区域的刻蚀速率。可选地，所述第一凹部、所述第二凹部与所述承载基座同心设置。可选地，所述第一凹部开设于所述承载基座的承载面上。可选地，所述第一凹部的直径大于所述待加工工件的直径，且二者直径的差值范围为1mm-6mm，所述第一凹部的深度的取值范围为0.3mm-1.5mm。可选地，所述第二凹部的开口的面积为所述待加工工件的表面积的40％-95％，所述第二凹部的深度的取值范围为0.1mm-0.5mm。可选地，所述承载基座上设有用于所述待加工工件的支撑针升降的通孔，所述通孔与所述待加工工件的边缘的径向距离不小于10mm。可选地，所述承载基座上未设置有所述第一凹部的表面设有陶瓷层。可选地，所述第一凹部和第二凹部的表面上均设有阳极氧化膜。可选地，所述承载基座的边缘区域设有介质环，所述介质环的内周壁与所述承载基座的承载面形成所述第一凹部。可选地，所述介质环的内径大于所述待加工工件的直径，且二者直径的差值范围为2mm-4mm，所述介质环的厚度取值范围为3mm-5mm。可选地，所述承载基座还包括定位件，所述定位件与所述承载基座的径向配合，用于使所述介质环定位在所述承载基座上。可选地，所述定位件与所述介质环二者一体成型。本专利技术还提供了一种预清洗装置，所述预清洗装置包括腔体和承载基座，该承载基座采用本专利技术中所述的承载基座，且所述承载基座设置于所述腔体中。本专利技术具有以下有益效果：本专利技术的承载基座设有第一凹部以及设置于第一凹部底壁的第二凹部，该第一凹部可减弱待加工工件的边缘电场，降低待加工工件边缘的刻蚀速率；该第二凹部的设置可减弱第二凹部所在中心区域内的电压，有效降低中心区域攻击待加工工件的离子能量，从而降低待加工工件中心区域的刻蚀速率，通过二者的作用，可有效提高待加工工件的刻蚀均匀性，进而可获得更佳的工艺结果。本专利技术的预清洗装置，其通过采用上述承载基座，不仅可减弱待加工工件的边缘电场，从而降低对待加工工件边缘的刻蚀速率，而且减弱第二凹部所在中心区域内的电压，可有效降低中心区域攻击待加工工件的离子能量，从而降低对待加工工件中心区域的刻蚀速率，进而有效提高了待加工工件的刻蚀均匀性，获得更佳的工艺结果。附图说明被结合在说明书中并构成说明书的一部分的附图示出了本专利技术的实施例，并且连同其说明一起用于解释本专利技术的原理。图1为本专利技术一实施例中承载基座的剖示图。图2为图1所述承载基座的俯视图。图3为本专利技术另一实施例中承载基座的剖示图。图4为本专利技术承载基座的技术效果实现的原理示意图。图中标示如下：承载基座-1，第一凹部-11，第二凹部-12，通孔-13，介质环-14，定位件-15，待加工工件-2，等离子体-3。具体实施方式现在将参照附图来详细描述本专利技术的各种示例性实施例。应注意到：除非另外具体说明，否则在这些实施例中阐述的部件和步骤的相对布置、数字表达式和数值不限制本专利技术的范围。以下对至少一个示例性实施例的描述实际上仅仅是说明性的，决不作为对本专利技术及其应用或使用的任何限制。对于相关领域普通技术人员已知的技术、方法和设备可能不作详细讨论，但在适当情况下，所述技术、方法和设备应当被视为说明书的一部分。在这里示出和讨论的所有例子中，任何具体值应被解释为仅仅是示例性的，而不是作为限制。因此，示例性实施例的其它例子可以具有不同的值。应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步讨论。为了解决预清洗时晶圆的刻蚀均匀性较差的问题，本专利技术提供了一种承载基座。该承载基座用于承载待加工工件。该待加工工件通常为晶圆。承载基座上形成有第一凹部，待加工工件容纳于第一凹部中。待加工工件可限制在第一凹部内，从而避免待加工工件在承载基座上出现较大的移位，影响到待加工工件的传输。此外，第一凹部可减弱待加工工件的边缘电场，以避免待加工工件边缘的刻蚀速率过快。第一凹部的底壁上设有第二凹部。第二凹部用于降低待加工工件中心区域的刻蚀速率。如图4所示，通常情况下，等离子体3中心区域的密度较高，导致对待加工工件2的中心区域的刻蚀速率较快。第二凹部12可降低等离子体3轰击待加工工件2的中心区域的离子能量，来降低待加工工件2的中心区域刻蚀速率。具体原理如下：等离子体3与承载基座1之间存在着直流偏压VDC。由于第二凹部12的存在，相当于待加工工件2与承载基座1之间存在电容C1，该电容C1的厚度为d；等离子体3与待加工工件2之间存在鞘电容C2，该鞘电容C2的厚度为Sm，且电容C1与鞘电容C2串联。根据等离子体鞘层理论可知，鞘电容C2在中心区域的分压VS为电容C1在中心区域的分压V1为k·Sm·d，其中，本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种承载基座，用于承载待加工工件，其特征在于，所述承载基座上形成有第一凹部，所述待加工工件容纳于所述第一凹部中；所述第一凹部的底壁上设有第二凹部，所述第二凹部用于降低所述待加工工件中心区域的刻蚀速率。

【技术特征摘要】
1.一种承载基座，用于承载待加工工件，其特征在于，所述承载基座上形成有第一凹部，所述待加工工件容纳于所述第一凹部中；所述第一凹部的底壁上设有第二凹部，所述第二凹部用于降低所述待加工工件中心区域的刻蚀速率。2.根据权利要求1所述的承载基座，其特征在于，所述第一凹部、所述第二凹部与所述承载基座同心设置。3.根据权利要求1所述的承载基座，其特征在于，所述第一凹部开设于所述承载基座的承载面上。4.根据权利要求3所述的承载基座，其特征在于，所述第一凹部的直径大于所述待加工工件的直径，且二者直径的差值范围为1mm-6mm，所述第一凹部的深度的取值范围为0.3mm-1.5mm。5.根据权利要求1所述的承载基座，其特征在于，所述第二凹部的开口的面积为所述待加工工件的表面积的40％-95％，所述第二凹部的深度的取值范围为0.1mm-0.5mm。6.根据权利要求1所述的承载基座，其特征在于，所述承载基座上设有用于所述待加工工件的支撑针升降的通孔，所述通孔与所述待加工工件的边缘的径...

【专利技术属性】
技术研发人员：常大磊，陈鹏，赵梦欣，李冬冬，李萌，刘菲菲，刘建生，
申请(专利权)人：北京北方华创微电子装备有限公司，
类型：发明
国别省市：北京,11