[實用新型]刻蝕設備

有效

• 申請號: 201320588163.7
• 申請日: 2013-09-23
• 公開（公告）號: CN203481182U
• 公開（公告）日: 2014-03-12
• 發明（設計）人: 張海洋;張城龍
• 申請（專利權）人: 中芯國際集成電路制造（北京）有限公司
• 主分類號: H01J37/32
• 分類號: H01J37/32
• 代理公司: 上海思微知識產權代理事務所(普通合伙) 31237
• 代理人: 屈蘅;李時云

技術領域

本實用新型涉及半導體制造領域，尤其涉及一種刻蝕設備。

背景技術

隨著大規模集成電路的產生，半導體器件的特征尺寸的持續降低，許多現有的生產工藝均遭遇到不同的挑戰和問題。在技術結點進入14nm以下時，刻蝕工藝較為流行的是采用面波等離子體（Surface?Wave?Plasma，SWP）方式進行刻蝕。具體的，請參考圖1，現有技術中SWP方式的刻蝕裝置包括：反應腔室（圖未示出），位于所述反應腔室內底部的電子卡盤（ESC）10，所述電子卡盤10用于承載待刻蝕晶圓20，固定于所述反應腔室頂部的頂板（Top?Plate）40，所述頂板40設有徑向線槽天線（Radial?Line?Slot?Antenna，RLSA）（圖未示出），固定于待測晶圓20與徑向線槽天線之間的石英板30。

在進行刻蝕時，刻蝕氣體通過徑向線槽天線將產生的氣漿均勻分布在待刻蝕晶圓的表面，并對晶圓進行刻蝕。SWP技術之所以在14nm以下十分流行是因為SWP技術對晶圓表面不會造成太大的損傷，然而，SWP技術中由于刻蝕氣體產生的氣漿均勻性不易控制，導致刻蝕出的線寬粗糙度（Line?Width?Roughness，LWR）不可控。

現有技術中，還有一種刻蝕方式是電感耦合等離子體（Inductively?Coupled?Plasma，ICP）技術進行刻蝕。ICP能夠很好的解決LWR不可控的問題，同時也能根據對偏置電壓的調節來控制器件密集區（Dense）與器件稀疏區（ISO）的不同刻蝕程度，然而電感耦合等離子體技術需要使用到真空紫外線（Vacuum?UV，VUV），而這種真空紫外線容易對待刻蝕晶圓的表面造成較大的損傷。

基于上述問題，如何在解決LWR不可控的情況下，又能使晶圓表面的損傷降至最低，便成為本領域技術人員需要解決的一項技術問題。

實用新型內容

本實用新型的目的在于提供一種刻蝕設備，能夠將SWP技術和電感耦合等離子體結合起來，能夠解決LWR不可控的問題，并降低對晶圓表面的損傷。

為了實現上述目的，本實用新型提出了一種刻蝕設備，用于對待刻蝕晶圓進行刻蝕，所述刻蝕設備包括：

反應腔室、電子卡盤、頂盤、徑向線槽天線、電感耦合電源以及偏置電源；所述電子卡盤設置于所述反應腔室內部，所述頂盤設置于所述反應腔室內頂部，所述徑向線槽天線設置于所述頂盤上，所述徑向線槽天線與所述電子卡盤相對并保持預定距離，所述電感耦合電源設置于所述反應腔室的頂部，所述偏置電源設置于所述電子卡盤的底部。

進一步的，所述刻蝕設備還包括石英板，所述石英板設置于所述徑向線槽天線和電子卡盤之間，所述石英板與所述頂板相固定。

進一步的，所述電子卡盤分為多個塊狀，每個塊狀的溫度均可獨立控制。

進一步的，所述電子卡盤的材質包括氮化鋁、氧化鋁以及藍寶石。

進一步的，所述徑向線槽天線與所述電子卡盤的預定距離范圍是10mm至50mm。

進一步的，所述偏置電源的個數大于等于1個。

與現有技術相比，本實用新型的有益效果主要體現在：由于添加了電感耦合電源以及偏置電源，在進行SWP技術刻蝕時，還能夠轉化使用電感耦合等離子體技術進行刻蝕，從而能夠根據不同的選擇來解決LWR不可控的問題，能夠通過對偏置電源的調節來控制器件密集區和器件稀疏區的不同刻蝕程度，并能夠減少對晶圓表面的損傷。

附圖說明

圖1為現有技術中刻蝕設備的結構示意圖；

圖2為本實用新型一實施例中刻蝕設備的結構示意圖。

具體實施方式

下面將結合示意圖對本實用新型的刻蝕設備進行更詳細的描述，其中表示了本實用新型的優選實施例，應該理解本領域技術人員可以修改在此描述的本實用新型，而仍然實現本實用新型的有利效果。因此，下列描述應當被理解為對于本領域技術人員的廣泛知道，而并不作為對本實用新型的限制。

為了清楚，不描述實際實施例的全部特征。在下列描述中，不詳細描述公知的功能和結構，因為它們會使本實用新型由于不必要的細節而混亂。應當認為在任何實際實施例的開發中，必須做出大量實施細節以實現開發者的特定目標，例如按照有關系統或有關商業的限制，由一個實施例改變為另一個實施例。另外，應當認為這種開發工作可能是復雜和耗費時間的，但是對于本領域技術人員來說僅僅是常規工作。