晶圆刻蚀温度控制系统技术方案

本申请公开了一种晶圆刻蚀温度控制系统，包括作业腔室

【技术实现步骤摘要】
晶圆刻蚀温度控制系统


[0001]本申请涉及半导体制造设备领域，尤其是一种晶圆刻蚀温度控制系统
。

技术介绍

[0002]刻蚀是半导体制造工艺中一种重要的晶圆表面处理方式
。
光刻腐蚀是先通过光刻对光刻胶进行曝光处理，再通过其它方式实现腐蚀
、
以便于去除目标部分
。
[0003]简单而言，刻蚀是用化学或物理方法有选择地将晶圆表面不需要的部分去除的过程，其基本目标是在涂胶的硅片上正确地复制掩模图形
。
[0004]温度是影响刻蚀效果的重要因素之一，为保证晶圆具备合适的刻蚀温度，通常会在载片台设置加热器
(heater)、
对晶圆进行加热，但仅仅是对晶圆进行温控，依然无法保证离子的沉积效果
。

技术实现思路

[0005]本申请的目的是在于克服现有技术中存在的不足，提供一种晶圆刻蚀温度控制系统
。
[0006]为实现以上技术目的，本申请提供了一种晶圆刻蚀温度控制系统，包括：作业腔室，用于为晶圆反应提供空间；引流腔室，设于作业腔室上方
、
并与作业腔室密封连接，引流腔室连通作业腔室；射频腔室，设于引流腔室上方；载台，设于作业腔室内
、
用于支承晶圆；射频线圈，设于射频腔室内
、
用于连接射频电源；介质隔板，设于射频腔室和引流腔室之间，射频线圈设于介质隔板上方；进气模块，设于介质隔板上
、
并伸入引流腔室中，反应气体能够通过进气模块进入作业腔室；第一加热件，设于介质隔板上，能够自上而下对介质隔板进行加热；第二加热件，环绕引流腔室设置，能够对引流腔室进行加热
、
并能够自下而上对介质隔板进行加热，第一加热件和第二加热件配合，能够在反应气体进入作业腔室前对反应气体进行温控；第三加热件，环绕载台设置，用于对作业腔室进行加热；第四加热件，设于载台内，用于对载台进行加热
。
[0007]进一步地，本申请提供的晶圆刻蚀温度控制系统还包括：第一测温件，用于检测介质隔板的温度；和
/
或，第二测温件，用于检测作业腔室的温度；和
/
或，第三测温件，用于检测载台的温度；和
/
或，第一温控开关，用于控制第一加热件工作；和
/
或，第二温控开关，用于控制第二加热件工作；和
/
或，第三温控开关，用于控制第三加热件工作
。
[0008]进一步地，本申请提供的晶圆刻蚀温度控制系统包括：多个第三加热件，多个第三加热件环绕作业腔室间隔设置；两个第二测温件，两个第二测温件相对设置，载台处于两个第二测温件之间；两个第三温控开关，两个第三温控开关相对设置，载台处于两个第三温控开关之间；其中，两个第三温控开关分别控制部分第三加热件
、
以便于调控作业腔室内的温度均匀性
。
[0009]进一步地，载台的半径为
R
，晶圆刻蚀温度控制系统包括三个第三测温件；第一个第三测温件用于检测载台上第一位置处的温度，第一位置与载台的圆心的距离为
R1
；第二
个第三测温件用于检测载台上第二位置处的温度，第二位置与载台的圆心的距离为
R2
，
R1
＜
R2
＜
R
；第三个第三测温件用于检测载台基座的温度
。
[0010]进一步地，引流腔室的壁内设有环形通道，第二加热件设于环形通道内
、
并绕设于引流腔室的壁上
。
[0011]进一步地，第二加热件采用电磁线圈；和
/
或，引流腔室的内壁设有辅助进气孔，辅助进气孔连通环形通道和引流腔室，反应气体能够通过辅助进气孔进入作业腔室
。
[0012]进一步地，本申请提供的第一加热件设置呈圆盘状；第一加热件上设有多个匀温孔，多个匀温孔沿圆周方向间隔设置；和
/
或，射频腔室内设有压块，压块的一端与射频腔室可拆卸地连接
、
另一端抵压第一加热件；和
/
或，晶圆刻蚀温度控制系统还包括隔热块，隔热块设于射频线圈和第一加热件之间
。
[0013]进一步地，进气模块包括：第一通气块，第一通气块内设有主进气孔和环形副进气孔，环形副进气孔围绕主进气孔设置；第二通气块，与第一通气块密封连接，第二通气块内设有主出气孔和副出气孔；其中，主出气孔连通主进气孔，主出气孔的出气端设有多个微孔，微孔连通引流腔室；环形副进气孔的出气端设有多个通孔，第二通气块内设有多个副出气孔，任一副出气孔与一个通孔相连通，副出气孔的出气端朝远离主出气孔的方向延伸设置
。
[0014]进一步地，本申请提供的晶圆刻蚀温度控制系统还包括：第一进气管，连通反应气体供应装置和主进气孔；第二进气管，连通反应气体供应装置和环形副进气孔；第三进气管，连通反应气体供应装置和辅助进气孔，辅助进气孔设于引流腔室上
。
[0015]进一步地，载台采用陶瓷制备；和
/
或，介质隔板采用陶瓷制备；和
/
或，射频腔室上设有风扇；和
/
或，射频腔室的壁上开有散热孔；和
/
或，射频腔室的壁设置为叶片状
。
[0016]本申请提供了一种晶圆刻蚀温度控制系统，包括作业腔室
、
引流腔室和射频腔室，作业腔室内设有载台，引流腔室和作业腔室的内腔连通，构成一个相对密闭的反应腔，以便于控制晶圆刻蚀的环境气压；还包括射频线圈
、
介质隔板和进气模块，射频线圈中的射频电流产生交变磁场，电磁效力能够透过介质隔板作用于反应气体
、
实现对气体电子的加速，从而产生等离子体，等离子体轰击晶圆
、
即可实现对晶圆的刻蚀；还包括第一加热件
、
第二加热件
、
第三加热件和第四加热件，第一加热件能够自上而下对介质隔板进行直接
、
快速的加热，第二加热件既能够自下而上对介质隔板进行加热
、
又能够对射频腔室进行加热，由于进气模块设于介质隔板上，第一加热件和第二加热件还能够对进气模块及其内反应气体进行高效加热，从而促进等离子体的产生
、
以保证甚至增强等离子体的浓度，还能够加强等离子体的能量，以便于等离子体轰击晶圆；第三加热件能够对作业腔室进行加热，以便于作业腔室具备适合晶圆反应的温度；第四加热件能够直接对载台用于接触晶圆的台面进行加热，从而使得晶圆具备适合反应的温度；本申请提供的晶圆刻蚀温度控制系统设置有多组加热件，能够全面地加热腔体
、
加热反应气体
、
加热设备结构甚至加热晶圆，从而保证反应温度的控制精度，进而保证晶圆的刻蚀效果
。
附图说明
[0017]图1为本申请提供本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.
一种晶圆刻蚀温度控制系统，其特征在于，包括：作业腔室（
10
），用于为晶圆反应提供空间；引流腔室（
20
），设于所述作业腔室（
10
）上方
、
并与所述作业腔室（
10
）密封连接，所述引流腔室（
20
）连通所述作业腔室（
10
）；射频腔室（
30
），设于所述引流腔室（
20
）上方；载台（
100
），设于所述作业腔室（
10
）内
、
用于支承晶圆；射频线圈（
210
），设于所述射频腔室（
30
）内
、
用于连接射频电源（
220
）；介质隔板（
230
），设于所述射频腔室（
30
）和所述引流腔室（
20
）之间，所述射频线圈（
210
）设于所述介质隔板（
230
）上方；进气模块（
500
），设于所述介质隔板（
230
）上
、
并伸入所述引流腔室（
20
）中，反应气体能够通过所述进气模块（
500
）进入所述作业腔室（
10
）；第一加热件（
310
），设于所述介质隔板（
230
）上，能够自上而下对所述介质隔板（
230
）进行加热；第二加热件（
320
），环绕所述引流腔室（
20
）设置，能够对所述引流腔室（
20
）进行加热
、
并能够自下而上对所述介质隔板（
230
）进行加热，所述第一加热件（
310
）和所述第二加热件（
320
）配合，能够在反应气体进入所述作业腔室（
10
）前对所述反应气体进行温控；第三加热件（
330
），环绕所述载台（
100
）设置，用于对所述作业腔室（
10
）进行加热；第四加热件（
340
），设于所述载台（
100
）内，用于对所述载台（
100
）进行加热
。2.
根据权利要求1所述的晶圆刻蚀温度控制系统，其特征在于，还包括：第一测温件（
410
），用于检测所述介质隔板（
230
）的温度；和
/
或，第二测温件（
420
），用于检测所述作业腔室（
10
）的温度；和
/
或，第三测温件（
430
），用于检测所述载台（
100
）的温度；和
/
或，第一温控开关，用于控制所述第一加热件（
310
）工作；和
/
或，第二温控开关，用于控制所述第二加热件（
320
）工作；和
/
或，第三温控开关（
440
），用于控制所述第三加热件（
330
）工作
。3.
根据权利要求2所述的晶圆刻蚀温度控制系统，其特征在于，包括：多个所述第三加热件（
330
），多个所述第三加热件（
330
）环绕所述作业腔室（
10
）间隔设置；两个第二测温件（
420
），两个所述第二测温件（
420
）相对设置，所述载台（
100
）处于两个所述第二测温件（
420
）之间；两个第三温控开关（
440
），两个所述第三温控开关（
440
）相对设置，所述载台（
100
）处于两个所述第三温控开关（
440
）之间；其中，两个所述第三温控开关（
440
）分别控制部分所述第三加热件（
330
）
、
以便于调控所述作业腔室（
10
）内的温度均匀性
。4.
根据权利要求2所述的晶圆刻蚀温度控制系统，其特征在于，所述载台（
100
）的半径为
R
，所述晶圆刻蚀温度控制系统包括三个第三测温件（
430
）；...

【专利技术属性】
技术研发人员：范雄，张笑语，俞铭熙，韩超然，
申请(专利权)人：无锡尚积半导体科技有限公司，
类型：发明
国别省市：