一种等离子体刻蚀装置及其中的边缘环制造方法及图纸

本申请提供一种等离子体刻蚀装置及其中的边缘环，边缘环位于静电吸盘的外围，静电吸盘用于固定其上的待处理晶圆，边缘环可以包括聚焦环，聚焦环具有内侧部分和外侧部分，内侧部分位于待处理晶圆边缘的下方，外侧部分向外超出待处理晶圆的覆盖范围，外侧部分高于内侧部分，至少在聚焦环的外侧部分形成有保护涂层，保护涂层的介电常数从表面至底部逐渐增大，这样，可以使得等离子体鞘层在晶圆的整个表面保持均匀。同时即使边缘环上的保护涂层被等离子体刻蚀而发生磨损，保护涂层内部的较高介电常数的表面暴露出来，从而使保护涂层具有更好的电荷负载能力，维持等离子体鞘层的稳定，从而维持刻蚀速率的稳定性。从而维持刻蚀速率的稳定性。从而维持刻蚀速率的稳定性。

【技术实现步骤摘要】
一种等离子体刻蚀装置及其中的边缘环


[0001]本申请涉及半导体器件及其制造领域，特别涉及一种等离子体刻蚀装置及其中的边缘环。

技术介绍

[0002]在半导体器件的制造过程中，等离子刻蚀是将晶圆加工成设计图案的关键工艺。
[0003]在典型的等离子体刻蚀工艺中，工艺气体(如CF4、O2等)在射频(Radio Frequency，RF)激励作用下形成等离子体。这些等离子体在经过上电极和下电极之间的电场(电容耦合或者电感耦合)作用后与晶圆表面发生物理轰击作用及化学反应，从而刻蚀出具有特定结构的晶圆。
[0004]然而，等离子体浓度随晶圆的相对位置(如中心位置和边缘位置)不同而有所差异，导致在晶圆不同位置的刻蚀速率不均匀，影响半导体器件整体制造良率的提升。参考图1为等离子体刻蚀腔室的简化截面图，其中晶圆120位于刻蚀腔室中的静电吸盘110上，等离子体鞘层130将在晶圆120边缘附近急剧地向上弯曲。因此，晶圆120在边缘区域和中心区域将承受不同的等离子处理环境，从而将导致刻蚀过程的不均匀。
[0005]如何保持等离子体刻蚀速率的本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种等离子体刻蚀装置中的边缘环，其特征在于，所述边缘环位于静电吸盘的外围，所述静电吸盘用于固定其上的待处理晶圆，包括：聚焦环，具有内侧部分和外侧部分，所述内侧部分位于所述待处理晶圆边缘的下方，所述外侧部分向外超出所述待处理晶圆的覆盖范围，所述外侧部分高于所述内侧部分；至少覆盖所述聚焦环的外侧部分的保护涂层，所述保护涂层的介电常数从表面至底部逐渐增大。2.根据权利要求1所述的边缘环，其特征在于，所述边缘环还包括：在所述聚焦环外围的覆盖环，所述覆盖环上形成有保护涂层。3.根据权利要求2所述的边缘环，其特征在于，所述聚焦环的材料为以下材料的至少一种：石英、氧化铝、氮化铝、单晶硅、多晶硅、碳化硅、氮化硅、氧化硅；所述覆盖环的材料为以下材料的至少一种：石英、氧化铝、氮化铝、单晶硅、多晶硅、碳化硅、氮化硅、氧化硅。4.根据权利要求1-3任意一项所述的边缘环，其特征在于，所述保护涂层包括混合的第一基体材料和第二基体材料，所述第二基体材料的介电常数高于所述聚焦环的介电常数，在所述保护涂层中，所述第二基体材料的浓度从表面至底部逐渐增大，其中所述第二基体材料浓度小于33％，且从表面到底部的浓度差小于10％。5.根据权利要求4所述的边缘环，其特征在于，所述第一基体材料与所述聚焦环或所述覆盖环的材料一致。6.根据权利要求4所述的边缘环，其特征在于，所述第二基体材料包括稀土元素的至少一种，所述稀土元素至少包括镧系元素和钇。7.根据权利要求6所述的边缘环，其特征在于，所述第二基体材料为氧化钇、氟化钇...

【专利技术属性】
技术研发人员：段蛟，陈星建，倪图强，
申请(专利权)人：中微半导体设备上海股份有限公司，
类型：发明
国别省市：