[發(fā)明專利]一種清潔晶片背面聚合物的裝置和方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201110407358.2
• 申請日: 2011-12-08
• 公開（公告）號: CN103165494A
• 公開（公告）日: 2013-06-19
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 吳紫陽;邱達燕;萬磊;彭帆
• 申請（專利權(quán)）人: 中微半導(dǎo)體設(shè)備（上海）有限公司
• 主分類號: H01L21/67
• 分類號: H01L21/67;H01J37/32;H01L21/02;B08B7/00
• 代理公司: 上海智信專利代理有限公司 31002
• 代理人: 王潔

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及半導(dǎo)體器件的制造領(lǐng)域，尤其涉及晶片清潔技術(shù)領(lǐng)域。

背景技術(shù)

在半導(dǎo)體晶片刻蝕時，晶片在刻蝕前通常涂覆以光刻膠層，然后該光刻膠層區(qū)域被有選擇的去除，從而使得下層的部分暴露在外。進行蝕刻時，將晶片放置在等離子體刻蝕室的基座上，在等離子體刻蝕室內(nèi)對蝕刻反應(yīng)氣體(由一種或多種氣體組成)施加能量以將氣體激勵形成等離子體，刻蝕反應(yīng)的非揮發(fā)性產(chǎn)物會沉積在晶片正面以及背面暴露出來的邊緣部分。由于晶片的邊緣部分可能在刻蝕過程中暴露出來，因此在某些情況下，可能在晶片背面發(fā)生聚合物沉積作用，形成沾污。可采用連續(xù)等離子體處理步驟的等離子體清潔來移除沉積在晶片正面上的聚合物。

然而，在使用氧氣等離子體清潔過程中，由于晶片背面與聚焦環(huán)之間的縫隙較小，此處的等離子濃度低，電磁場較弱，氧離子的活性在如此半封閉的空間里非常低，使得晶片背面無法受到氧離子的直接轟擊，所以背面聚合物的沉積不易移除，從而使得晶片背面聚合物的清除效果不佳。晶片背面的聚合物沾污，而可能成為后續(xù)半導(dǎo)體制程的污染來源。

發(fā)明內(nèi)容

為了解決現(xiàn)有技術(shù)的問題，本發(fā)明提供一種清潔晶片背面聚合物沾污的裝置，其圍繞設(shè)置于一等離子體蝕刻室中的晶片的基座的外周側(cè)，所述晶片的邊緣突出于所述的基座的上表面的邊緣，所述清潔晶片背面聚合物的裝置包括：

一聚焦環(huán)，其圍繞設(shè)置于所述晶片的外周側(cè)；所述聚焦環(huán)具有一延伸部，其至少部分地延伸至晶片背面的邊緣之下；

一導(dǎo)電環(huán)，其圍繞設(shè)置于所述基座的外周側(cè)，位于所述聚焦環(huán)的下方，所述導(dǎo)電環(huán)和所述聚焦環(huán)之間設(shè)置一絕緣層；

一直流電源，可選擇的連通到所述導(dǎo)電環(huán)，為其提供靜電位。

所述的基座包括一延伸部，所述的基座延伸部上方和所述聚焦環(huán)之間設(shè)置一絕緣插入環(huán)，所述的導(dǎo)電環(huán)可以為涂覆在所述絕緣插入環(huán)上表面的導(dǎo)電層，所述的絕緣層涂覆在所述導(dǎo)電層上表面；

也可以在所述聚焦環(huán)下表面涂覆為絕緣層，所述的導(dǎo)電環(huán)為涂覆在所述絕緣層下的導(dǎo)電層，在所述的導(dǎo)電層下涂覆絕緣層。

所述的導(dǎo)電環(huán)為金屬或非金屬導(dǎo)電材料，所述的絕緣層為非金屬絕緣材料。

所述的導(dǎo)電環(huán)寬度范圍介于所述晶片的邊緣突出于所述的基座的上表面的邊緣的長度和所述聚焦環(huán)的寬度之間。

還可以將所述導(dǎo)電環(huán)直接放置在所述的絕緣插入環(huán)上表面，所述導(dǎo)電環(huán)外表面包裹一層絕緣層。

所述的導(dǎo)電環(huán)和所述的直流電源間串聯(lián)一開關(guān)，所述的直流電源外串聯(lián)一電容，所述的直流電源另一端接地。

所述的聚焦環(huán)由硅、碳化硅或二氧化硅等半導(dǎo)體材料制成。

本發(fā)明的另一技術(shù)方案為：一種清潔晶片背面聚合物的裝置，其圍繞設(shè)置于一等離子體蝕刻室中的晶片的基座的外周側(cè)，所述晶片的邊緣突出于所述的基座的上表面的邊緣，所述清潔晶片背面聚合物的裝置包括：

一聚焦環(huán)，其圍繞設(shè)置于所述晶片的外周側(cè)；所述聚焦環(huán)具有一延伸部，其至少部分地延伸至晶片背面的邊緣之下；所述聚焦環(huán)由絕緣材料制成的；

一導(dǎo)電環(huán)，其嵌入所述聚焦環(huán)內(nèi)部；所述導(dǎo)電環(huán)外包裹一絕緣層；

一直流電源，連通所述導(dǎo)電環(huán)，為其提供靜電位。

本發(fā)明還公開了一種等離子體蝕刻室，包括上電極和下電極，上電極連接反應(yīng)氣體源，可同時作為氣體注入裝置使用，還包括一基座，用以支撐其上方的晶片，所述的基座包括靜電吸盤和下電極，還包括圍繞設(shè)置于該基座的外周側(cè)的用于清潔晶片背面聚合物的裝置；其中，所述的晶片的邊緣突出于所述的基座的上表面的邊緣；所述的用于清潔晶片背面聚合物的裝置包含：

一聚焦環(huán)，其圍繞設(shè)置于所述晶片的外周側(cè)；所述聚焦環(huán)具有一延伸部，其至少部分地延伸至晶片背面的邊緣之下；

一導(dǎo)電環(huán)，其圍繞設(shè)置于所述基座的外周側(cè)，位于所述聚焦環(huán)的下方，所述導(dǎo)電環(huán)和所述聚焦環(huán)之間設(shè)置一絕緣層；

一直流電源，可選擇的連通到所述導(dǎo)電環(huán)，為其提供靜電位。

本發(fā)明的另一種等離子體蝕刻室，包括上電極和下電極，上電極連接反應(yīng)氣體源，可同時作為氣體注入裝置使用，還包括一基座，用以支撐其上方的晶片，所述的基座包括靜電吸盤和下電極，還包括圍繞設(shè)置于該基座的外周側(cè)的用于清潔晶片背面聚合物的裝置；其中，所述的晶片的邊緣突出于所述的基座的上表面的邊緣；所述的用于清潔晶片背面聚合物的裝置包含：

一聚焦環(huán)，其圍繞設(shè)置于所述晶片的外周側(cè)；所述聚焦環(huán)具有一延伸部，其至少部分地延伸至晶片背面的邊緣之下；

一導(dǎo)電環(huán)，其嵌入所述聚焦環(huán)內(nèi)部；