具有真空卡盘的斜面蚀刻器制造技术

一种结合真空卡盘的斜面蚀刻器，用来清洁斜缘并且减少半导体基片的弯曲曲率。该斜面蚀刻器包括真空卡盘和等离子发生单元，该单元将工艺气体激发为等离子态。该真空卡盘包括卡盘体和支撑环。该卡盘体的顶部表面和该支撑环的内缘形成由安装在该支撑环上的基片的底部表面封闭的真空区域。真空泵在运行期间排空该真空区域。该真空卡盘可运行以通过该基片的顶部和底部表面之间的压差将该基片保持合适的位置。该压差还产生弯曲力以减少该基片的弯曲曲率。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】具有真空卡盘的斜面蚀刻器
技术介绍
集成电路由晶片或基片形成，其上形成图案化樣i电子层。在基片的处理中，往往采用等离子来蚀刻沉积在基片上的膜的所需 要的部分。通常，蚀刻等离子密度越接近基片越低，这导致多晶硅 层、氮化物层、金属层等(统称为副产物层)聚集在基片斜缘的顶 部和顶部表面上。当多个不同蚀刻工艺导f丈过多的副产物层沉积在 基片斜缘的顶部和底部表面上时，副产物层与基片之间的粘合将最 终变弱，副产物层会脱落或剥落，往往在基片传送过程中掉落到其 他基片上，从而污染其他基片。
技术实现思路
按照一个实施例， 一种在斜面蚀刻器中使用的真空卡盘 装置，其中半导体基片的斜缘经受等离子清洁，该装置包括具有 上部表面的支撑环，其构造为支撑半导体基片从而该基片的斜缘向 该上部表面的外部边纟彖的外面延伸；和卡盘体，具有其中带有可选 的起顶销孔的凹入表面。该凹入表面在该支撑环的内*彖之间延伸， 并位于支撑在该支撑环上部表面上的基片下侧的下方。该凹入表面 和内缘限定支撑在该支撑环上的该基片下方的真空区域，以及至少 一个具有与该真空区i或流体连通的入口的气体通道。该气体通道具有出口 ，真空力可以施加到该出口以在该基片的下侧i殳置真空力。—种斜面蚀刻器，其中可以等离子蚀刻半导体基片的斜 缘，该斜面蚀刻器包括室，具有真空卡盘体和支撑环，该支撑环围绕该真空卡盘体上部边全彖以形成由该真空卡盘体表面和该支撑 环内》彖包围的间隔，该支撑环适于支撑具有斜參彖的基片从而该基片的底部表面封闭该间隔；等离子发生单元，适于将工艺气体在该斜 纟彖附近激发为等离子态；和真空源，与该间隔流体连通，该真空源 适于建立真空力，其将该基片保持在该支撑环上合适的位置。—种降低弯曲半导体基片曲率的方法，包括将具有弯曲 曲率的半导体基片装载到该斜面蚀刻器的支撑环上，使用真空源排 空该间隔，以及将工艺气体激发为等离子态，通过利用该等离子蚀 刻聚集物而去除该斜缘上的聚集物。附图说明图1 A示出按照一个实施例，具有真空卡盘的基片蚀刻系统的剖—见示意图。图1B是图1A中区域B的方文大示意图。图1 C示出按照另 一 实施例，具有真空卡盘和中空阴极环 的基片蚀刻系统的剖#见示意图。图1D示出按照另 一实施例，具有真空卡盘和感应线圈的 基片蚀刻系统的剖一见示意图。图2示出按照另 一 实施例，具有耦4妄至RF电源的真空卡 盘的基片蚀刻系统的剖视示意图。图3示出按照另 一实施例，具有真空卡盘和两个电才及的基 片蚀刻系统的剖^L示意图。图4A示出按照另 一 实施例，具有真空卡盘的基片蚀刻系统的剖 一见示意图的 一 部分。图4B示出图4A中该真空卡盘的俯视图。图5示出按照另 一 实施例，具有弯曲表面以容纳弯曲基片 的基片蚀刻系统的剖视示意图的一部分。图6示出按照又一 实施例，具有台阶状表面以容纳弯曲基 片的基片蚀刻系统的剖视示意图的一部分。图7示出按照另 一实施例，上电极总成的剖视示意图。 具体实施例方式现在参照图1A，示出按照一个实施例，斜面蚀刻器100A 的基片蚀刻系统的剖视示意图。该基片106具有斜缘140，其包括该 基片边缘的顶部和底部表面，如图1A中区域B和图1B中放大区域B所示。如图1A-1B中所述，该斜面蚀刻器包括壁102，具有开 口或闸门142,通过其装载/卸掉基片106;真空卡盘或基片支撑件 104,用以在运^亍期间将该基片106^f呆持在适当的位置；气体分配板 114,耦4妄至气体输入116并对着该真空卡盘104;底部边纟彖电才及或底 部电极环126,由导电材料如铝制成；底部支撑环124，设在该真空 卡盘104和该底部边缘电极126之间(例如，将该真空卡盘和底部边 缘电极电隔离的介电支撑环)；顶部边缘电极或顶部电极环120;和 顶部环118, "i殳在该气体分配才反114和该顶部边纟彖电才及120之间(例如， 电绝缘该气体分配一反和顶部边纟彖电才及的介电环)。在该顶部和底部 边缘电极120、 126外面是顶部和底部绝缘环122、 128，其由介电材料制成并且分别扩展该顶部和底部边缘电极120、 126面向该基片 106的表面。/人顶部^f府一见，该底部支撑环124具有，zf旦不限于，环形 或矩形构造。同样，从顶部俯一见，该真空卡盘104的上部边》彖、该 底部边》彖电才及126和底部绝多彖环128具有，4旦不限于，环形或矩形构 造。类似的，乂人顶部俯^见，该顶部绝^彖环122、顶部边^彖电才及120、 顶部环118和该气体分配纟反114的外部边纟彖具有，^旦不限于，环形或 矩形构造。该环118、 124可由介电、半导体或导体材^H且成，如环 全部由氧化铝(AI203 )、氮化铝(A1N)、氧化硅(Si02)、碳化硅 (SiC )、氮化硅(Si3N4 )、硅(Si )、氧化钇(Y203 )或其他材料组 成，或者该支撑环124可以是由金属、涂有导电或介电材冲+ (如Si, SiC或Y203 )的陶资或聚合物组成的复合环。该基片106安装在该底部支撑环124的顶部。更具体地， 该支撑环124的顶部部分包4舌环形突出部125 (图1B)和该基片106 搁在该环形突出部上。该环形突出部125具有较窄的截面，以便将 该基片106底部表面的边缘部分暴露于清洁等离子。该斜面蚀刻器 IOOA还包括起顶销(lift pin) 110,在用以装载/卸掉该基片期间将 该基片106/人该顶部突出部分升起。该起顶销110垂直移动通过圓柱 形孔或^各径，并且可通过"i殳在该真空卡盘104下方的销才喿作单元108 来才乘作。或者，该销4喿作单元108可i殳在该壁102外面。本领i或纟支术 人员应当清楚，可在该斜面蚀刻器100A中使用任何数目的销IIO。 并且，任何合适的机构，如升降波紋管，气动或机械驱动装置可用 作该销4喿作单元108 。为了装载该基片106，通过垂直位移单元149下降该底部 电极总成148b，该总成包括该真空卡盘104、起顶销IIO、销操作单 元108、底部支撑环124、底部边缘电极126和底部绝缘环128。接着， 该销操作单元108向上移动该起顶销110以接收该基片106。接着，缩回该起顶销110以爿寻该基片106安装在该底部支撑环124上。作为 一个变4匕，该底部电才及总成148b固定不动i也安装在该室的底部壁。 在这个变化中，该顶部电4及总成148a (其包括该顶部绝纟彖环122、 顶部边缘电极120、顶部环118和气体分配板114)由可选的垂直位移 单元115移动以提供装载该基片的空间。并且该顶部电才及总成148a 可悬挂在该垂直位移单元115上。如果需要，上和下垂直位移单元 115、 149可垂直移动该顶部和底部电极总成。该垂直位移单元115、 149起到间隙控制机构的作用，用以控制该顶部和底部电极总成 148a 、 148b之间的间隙。该真空卡盘104的顶部表面、该基片106的底部表面和该 底部支撑环124的顶部突出部分125形成封闭的真空区域凹处("真 空区域")132,其中该真空区域132中的气压在运行期间保持为低 于大气压。用于该起顶销110的圆柱形孔或^各径也作为气体通道， 耦接至出口144的真空泵通过该通道排空该真空区域132。该真空卡 盘104包括稳压本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种斜面蚀刻器的真空卡盘装置，其中半导体基片的斜缘经受等离子清洁，包括：　具有上部表面的支撑环，其配置为支撑半导体基片从而该基片的斜缘向该上部表面的外部边缘的外面延伸；　卡盘体，具有其中带有可选的起顶销孔的凹入表面，该凹入表面在 该支撑环的内缘之间延伸，该凹入表面位于支撑在该支撑环上部表面上的基片下侧的下方，该凹入表面和内缘限定支撑在该支撑环上的该基片下方的真空区域；和　至少一个具有与该真空区域流体连通的入口的气体通道，该气体通道具有出口，真空力可以施加到该出 口以在该基片的下侧设置真空力。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：安德鲁D贝利三世，艾伦M舍普，格雷戈里塞克斯顿，威廉S肯尼迪，
申请(专利权)人：朗姆研究公司，
类型：发明
国别省市：US[美国]