[實用新型]一種用于等離子體處理裝置的聚焦環

有效

• 申請號: 201220027711.4
• 申請日: 2012-01-20
• 公開（公告）號: CN202405228U
• 公開（公告）日: 2012-08-29
• 發明（設計）人: 凱文·佩爾斯
• 申請（專利權）人: 中微半導體設備（上海）有限公司
• 主分類號: H01J37/32
• 分類號: H01J37/32;H01J37/02
• 代理公司: 上海智信專利代理有限公司 31002
• 代理人: 王潔

技術領域

本實用新型涉及半導體制造領域，尤其涉及一種用于等離子體處理裝置的聚焦環。

背景技術

等離子處理裝置利用真空反應室的工作原理進行半導體基片和等離子平板的基片的加工。真空反應室的工作原理是在真空反應室中通入含有適當刻蝕劑或淀積源氣體的反應氣體，然后再對該真空反應室進行射頻能量輸入，以激活反應氣體，來點燃和維持等離子體，以便分別刻蝕基片表面上的材料層或在基片表面上淀積材料層，進而對半導體基片和等離子平板進行加工。在等離子處理裝置中，設置了一個承載基片的載置臺，在載置臺的外圍部分通常設置了一個聚焦環。聚焦環一般設置在基片的外圍，并包圍基片。聚焦環能提高制程的均勻性(uniformity)。

為了滿足工藝要求，不僅需要對工序處理過程進行嚴格地控制，還會涉及到半導體工藝件的裝載和去夾持。半導體工藝件的裝載和去夾持是半導體工藝件處理的關鍵步驟。

然而，由于基片是依靠靜電吸力(Electrostatic?Chuck)固定在載置臺上，現有技術通常采用升舉頂針從靜電夾盤中去夾持(dechuck)基片的機制。但是，這種方法有可能造成基片滑出載置臺，導致基片不可逆轉的損壞。眾所周知，由于基片是由等離子體來加工完成的，在基片加工完成后在所述基片上尤其在基片的底面上還會存在電荷。現有技術已揭示了對基片上的電荷進行放電的程序，并且在理想狀態下，對基片進行放電程序以后就可以對基片進行去夾持。然而，隨著機構老化，對基片進行放電程序后基片上仍有可能存在殘余電荷。

基片底面通常仍存在殘余電荷，所述殘余電荷導致基片因和靜電夾盤之間的靜電產生一個向下的吸力將所述基片吸至靜電夾盤上。由于升舉頂針的個數有限，其并不能均勻作用于整個基片背面。因此，在基片的某些沒有升舉頂針接觸的部位，向下的吸力大于升舉頂針向上的推力，而在基片的其他部位由于升舉頂針的直接接觸，升舉頂針向上的推力大于向下的吸力，所述硅片會由于在局部扭曲受力而滑出載置臺。并且，由于升舉頂針的推力是一個瞬時的力，其突然作用于基片有可能會導致基片突然彈離開靜電夾盤。進一步地，由于等離子體處理系統的空間受限，上述去夾持機制僅采取有限個升舉頂針，在實際應用中所述有限個升舉頂針中的一個或多個可能由于機構老化而抬起不完全或延遲甚至不能抬起，其可能進一步地導致基片的傾斜或抬起不完全，近而滑出載置臺，從而導致基片和等離子體處理基片接觸而造成損壞。

此外，還有其他因素也可能導致基片在制程中/制程后/制程前無法固定在載置臺上，滑出載置臺。

因此，業內需要一種能夠有效防止基片滑出載置臺的機制。

實用新型內容

針對背景技術中的上述問題，本實用新型提出了放置基片滑出載置臺的用于等離子體處理裝置的聚焦環。

本實用新型第一方面提供了一種應用于等離子體處理裝置的聚焦環，所述聚焦環設置于載片臺上，包圍位于所述載片臺上的基片，所述聚焦環的上表面上有若干個突起，所述突起在豎直方向上的高度至少高于所述基片的下表面。

其中，所述聚焦環的上表面在豎直方向上的高度低于所述基片的下表面。

可選地，在所述聚焦環上設置有若干個凹部，所述突起具有一和所述凹部相配合的接插頭。

進一步地，所述凹部的表面設置有第一螺紋，所述接插頭表面設置有第二螺紋，其中，所述第一螺紋和所述第二螺紋相互配合。

可選地，所述突起是和聚焦環一體成型制造而成的。

可選地，所述突起粘合在所述聚焦環上表面上。

進一步地，所述突起的寬度的取值范圍為1cm，所述突起的面積的取值范圍為1cm²。

進一步地，所述突起的制成材料包括碳化硅、氧化硅、硅。

可選地，所述突起的端部呈圓滑的圓頭形狀。

可選地，所述突起的端部在內側邊緣部具有位置低于其表面的臺階部。

本實用新型第二方面提供了一種等離子體處理裝置，其特征在于，所述等離子體處理裝置包括本實用新型第一方面所述的聚焦環。

本實用新型提供的聚焦環能夠有效防止基片滑出載置臺，并且造價低功耗小，使用方便有效，與機臺的兼容性好。

附圖說明

圖1是包括聚焦環的真空處理裝置的結構示意圖；

圖2是本實用新型的一個具體實施例的真空處理裝置的聚焦環的俯視結構示意圖；

圖3是本實用新型的一個具體實施例的真空處理裝置的聚焦環和突起的安裝示意圖；

圖4(a)是本實用新型的一個具體實施例的真空處理裝置的聚焦環的剖面細節放大圖；