一种聚焦环及晶边刻蚀装置制造方法及图纸

本公开提供了一种聚焦环，所述聚焦环，用于对晶圆进行限位，所述聚焦环的第一表面具有环形凹槽，其中，所述第一表面至少部分位于所述晶圆的边缘区域的下方。本发明专利技术改善了晶圆的边缘刻蚀的均匀性；有效地解决晶圆边缘斜面剥离等问题，大大提高了产品的良率。大大提高了产品的良率。大大提高了产品的良率。

【技术实现步骤摘要】
一种聚焦环及晶边刻蚀装置


[0001]本公开属于半导体加工
，特别涉及一种聚焦环及晶边刻蚀装置。

技术介绍

[0002]现如今半导体集成电路逐渐成熟，制程的要求的精度越来越高。对产品的良率要求也越来越高。目前在干法刻蚀过程中，特别是对晶圆的刻蚀，由于在一般的刻蚀过程中，刻蚀的区域主要为晶圆的功能区域，而晶圆的边缘区域(非功能区域)不会被刻蚀或少量刻蚀，这就造成了在多次沉积和刻蚀过程中，晶圆的边缘区域的膜层越来越厚，在后续工艺制程中会产生边缘剥落的风险，因此需要对晶圆的边缘进行刻蚀，然而由于相关技术中刻蚀设备中的现有聚焦环(Focus Ring，FR)本身设计缺陷的问题，导致晶圆边缘的斜面(bevel)刻蚀不均匀，从而导致边缘斜面剥离碎片颗粒或其他刻蚀副产物散落到晶圆的功能区域，进而影响产品的质量造成产品良率降低，严重地还会导致边缘缺口发生破片的情况进而导致产品报废。
[0003]因此，需要设计一种聚焦环及晶边刻蚀装置，以解决上述技术问题。

技术实现思路

[0004]针对上述问题，本公开提供了一种聚焦环，所述聚焦环，用于对晶圆进行限位，所述聚焦环的第一表面具有环形凹槽，其中，所述第一表面至少部分位于所述晶圆的边缘区域的下方。
[0005]进一步地，所述环形凹槽具有开口，所述晶圆的边缘区域的外周轮廓沿竖直方向的投影位于所述开口内或与所述开口靠近所述晶圆的中心的一侧边缘对齐。
[0006]进一步地，所述开口远离所述晶圆的中心的一侧在水平方向上不低于放置在所述载台上的所述晶圆的上表面。
[0007]进一步地，所述聚焦环上的第二表面与所述第一表面相互衔接，所述第二表面设置为朝向所述晶圆的边缘区域倾斜。
[0008]进一步地，所述第二表面远离所述晶圆的一侧在所述水平方向上高于所述晶圆的上表面。
[0009]进一步地，所述聚焦环上设有第三表面，其中，
[0010]所述第三表面与所述第二表面相互衔接。
[0011]进一步地，所述环形凹槽的一侧侧壁与竖直方向之间具有第一夹角。
[0012]进一步地，所述第二表面与水平面之间具有第二夹角。
[0013]进一步地，所述环形凹槽的槽身至少一处在水平方向上的尺寸大于所述开口在水平方向上的尺寸。
[0014]进一步地，所述环形凹槽的侧壁在水平方向上的尺寸沿所述开口朝向所述环形凹槽的底部的方向逐渐增大。
[0015]另一方面，本专利技术还提供一种晶边刻蚀装置，用于对晶圆的边缘区域进行刻蚀，所
述晶边刻蚀装置包括：
[0016]载台，用于承载所述晶圆并使所述晶圆保持水平；
[0017]上述的聚焦环，位于所述载台的外侧。
[0018]进一步地，所述晶边刻蚀装置还包括：
[0019]隔离环，用于承载和固定聚焦环。
[0020]进一步地，隔离环的上表面设有凸起，聚焦环的底部表面设有卡槽，所述卡槽卡入所述凸起上。
[0021]进一步地，所述栽台还用于对晶圆进行温度控制。
[0022]进一步地，在晶圆放置在栽台上时，所述聚焦环包围住晶圆。
[0023]本公开提供了一种聚焦环及晶边刻蚀装置，可以改善晶圆的边缘刻蚀的均匀性；有效地解决晶圆边缘斜面剥离等问题，大大提高了产品的良率。
[0024]本公开的其它特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本公开而了解。本公开的目的和其他优点可通过在说明书、权利要求书以及附图中所指出的结构来实现和获得。
附图说明
[0025]为了更清楚地说明本公开实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一个简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本公开的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0026]图1示出了根据本公开实施例的聚焦环和晶圆的安装在干法刻蚀反应腔室内的示意图。
[0027]图2示出了根据本公开实施例的聚焦环与晶圆相对位置关系的局部示意图。
[0028]图3示出了根据本公开实施例的聚焦环的部分剖面图。
[0029]图4示出了根据本公开实施例的聚焦环上的第二表面与环形凹槽的另一侧侧壁的顶部不相互衔接时，聚焦环的的部分剖面图。
[0030]图5示出了根据本公开实施例的环形凹槽采用方案1)时，聚焦环的部分剖面图。
[0031]图6示出了根据本公开实施例的环形凹槽采用方案2)时，聚焦环的部分剖面图。
[0032]图7示出了根据本公开实施例的环形凹槽采用方案3)时，聚焦环的部分剖面图。
[0033]图8示出了根据本公开实施例的环形凹槽3的另一侧侧壁开设有内槽时，聚焦环的部分剖面图。
[0034]图9示出了根据本公开实施例的图2俯视方向，晶圆与聚焦环的安装尺寸图。
具体实施方式
[0035]为使本公开实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本公开实施例中的附图，对本公开实施例中的技术方案进行清楚、完整地说明，显然，所描述的实施例是本公开一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本公开中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本公开保护的范围。
[0036]本公开的实施例公开的一种聚焦环及晶边刻蚀装置，其中，示例性的，本公开采用
的刻蚀为干法刻蚀，干法刻蚀是用等离子体进行薄膜刻蚀的技术。当气体以等离子体形式存在时，它具备两个特点：一方面等离子体中的这些气体化学活性比常态下时要强很多，根据被刻蚀材料的不同，选择合适的气体，就可以更快地与材料进行反应，实现刻蚀去除的目的；另一方面，还可以利用电场对等离子体进行引导和加速，使其具备一定能量，当其轰击被刻蚀物的表面时，会将被刻蚀物材料的原子击出，从而达到利用物理上的能量转移来实现刻蚀的目的。因此，干法刻蚀是晶圆2片表面物理和化学两种过程平衡的结果。
[0037]本公开提供的一种聚焦环，通过在原有聚焦环的反复实验研究的基础上，重新设计研究出新型形状/厚度/角度的新型聚焦环，进而影响改善干法刻蚀腔体内对晶圆的边缘刻蚀过程中，在晶圆边缘区域附近等离子体刻蚀的方向性和浓度以及刻蚀副产物的收集，进而大大提高了晶圆边缘的刻蚀均匀性，解决了晶圆边缘斜面剥离的问题，也大大减少了产品的缺陷数量，进而减少对产品质量和良率的影响。
[0038]下面进行详细地描述。
[0039]在本公开的一个实施例中，提供了一种聚焦环，其中，本实施例中，
[0040]所述聚焦环1的第一表面11具有环形凹槽3，其中，所述第一表面11至少部分位于晶圆的边缘区域的下方，多晶硅为圆盘状，晶圆的边缘区域包括晶圆外周轮廓朝向晶圆中心缩进D mm的范围，其中，示例性的D为5。
[0041]在本公开的一个实施例中，还提供一种晶边刻蚀装置，所述装置包括：
[0042]载台，用于承载所述晶圆本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种聚焦环，其特征在于，所述聚焦环(1)，用于对晶圆(2)进行限位，所述聚焦环(1)的第一表面(11)具有环形凹槽(3)，其中，所述第一表面(11)至少部分位于所述晶圆(2)的边缘区域的下方。2.根据权利要求1所述的一种聚焦环，其特征在于，所述环形凹槽(3)具有开口，所述晶圆(2)的边缘区域的外周轮廓沿竖直方向的投影位于所述开口内或与所述开口靠近所述晶圆(2)的中心的一侧边缘对齐。3.根据权利要求2所述的一种聚焦环，其特征在于，所述开口远离所述晶圆(2)的中心的一侧在水平方向上不低于放置在所述载台上的所述晶圆(2)的上表面。4.根据权利要求1所述的一种聚焦环，其特征在于，所述聚焦环(1)上的第二表面(12)与所述第一表面(11)相互衔接，所述第二表面(12)设置为朝向所述晶圆(2)的边缘区域倾斜。5.根据权利要求4所述的一种聚焦环，其特征在于，所述第二表面(12)远离所述晶圆(2)的一侧在所述水平方向上高于所述晶圆(2)的上表面。6.根据权利要求5所述的一种聚焦环，其特征在于，所述聚焦环(1)上设有第三表面(13)，其中，所述第三表面(13)与所述第二表面(12)相互衔接。7.根据权利要求1
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6任一项所述的一种聚焦环，其特征在于，所述环形凹槽(3)的一侧侧壁与竖直面之...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨抗，
申请(专利权)人：长鑫存储技术有限公司，
类型：发明
国别省市：