[發(fā)明專利]一種支撐裝置以及等離子刻蝕設(shè)備

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201410588119.5
• 申請(qǐng)日: 2014-10-28
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN105552014B
• 公開(kāi)（公告）日: 2018-09-18
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 邢濤;彭宇霖
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 北京北方華創(chuàng)微電子裝備有限公司
• 主分類(lèi)號(hào): H01L21/683
• 分類(lèi)號(hào): H01L21/683;H01L21/67;H01J37/32
• 代理公司: 北京天昊聯(lián)合知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11112
• 代理人: 彭瑞欣;張?zhí)焓?/td>

本發(fā)明提供一種支撐裝置，所述支撐裝置包括靜電卡盤(pán)和環(huán)繞所述靜電卡盤(pán)設(shè)置的聚焦環(huán)，所述靜電卡盤(pán)形成為從下至上橫截面積依次減小的三級(jí)臺(tái)階狀，所述靜電卡盤(pán)的第二級(jí)臺(tái)階內(nèi)設(shè)置有加熱件，所述聚焦環(huán)包括上環(huán)體和設(shè)置在所述上環(huán)體下方的下環(huán)體，所述上環(huán)體的內(nèi)徑大于所述下環(huán)體上部的內(nèi)徑，所述下環(huán)體的內(nèi)壁形狀與所述靜電卡盤(pán)的第二級(jí)臺(tái)階的形狀相配合。本發(fā)明還提供一種等離子刻蝕設(shè)備。所述支撐裝置可以很有效的對(duì)基片外圍外圍區(qū)域的溫度進(jìn)行控制，提高基片外圍與基片中心溫度的均勻性，從而提高工藝的均勻性。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及半導(dǎo)體制造領(lǐng)域，具體地，涉及一種支撐裝置以及包括該支撐裝置的等離子刻蝕設(shè)備。

背景技術(shù)

在集成電路(IC)和微機(jī)電系統(tǒng)(MEMS)的制造工藝過(guò)程中，特別是在實(shí)施等離子刻蝕(ETCH)、物理氣相沉積(PVD)、化學(xué)氣相沉積(CVD)等的制造工藝過(guò)程中，常常用靜電卡盤(pán)來(lái)支撐、固定、加熱以及傳送基片等被加工工件，為基片提供直流偏壓并且控制基片表面的溫度。

圖1為典型的支撐裝置的組成結(jié)構(gòu)圖。如圖1所示，靜電卡盤(pán)包括由上至下依次疊置的絕緣層1、加熱層2、隔熱層3和基座4。其中，絕緣層1采用Al₂O₃或AlN等陶瓷材料制成，并且在絕緣層1中設(shè)置有直流電極層(圖中未示出)，直流電極層與直流電源電連接后在直流電極層與基片之間產(chǎn)生靜電引力，從而將基片等被加工工件固定在絕緣層1的頂部；加熱層2用于對(duì)基片等被加工工件進(jìn)行加熱；隔熱層3采用硅橡膠等高絕緣材料制成，以阻擋由加熱層2產(chǎn)生的熱量向基座4傳導(dǎo)，從而可以減少加熱層2的熱量損失，進(jìn)而提高靜電卡盤(pán)的加熱效率；基座4與射頻電源連接，用以在基片等被加工工件上生成射頻偏壓。

靜電卡盤(pán)的外圍結(jié)構(gòu)包括聚焦環(huán)6。聚焦環(huán)6設(shè)置在靜電卡盤(pán)外周緣的臺(tái)階上，圍繞在靜電卡盤(pán)的外側(cè)，其上表面略低于靜電卡盤(pán)的上表面，避免靜電卡盤(pán)受到工藝氣體的腐蝕，對(duì)靜電卡盤(pán)起到保護(hù)作用，聚焦環(huán)6由防腐蝕材料制成。

隨著基片尺寸的增大，基片表面中心區(qū)域的溫度場(chǎng)與晶片邊緣區(qū)域的溫度場(chǎng)的不均勻越來(lái)越明顯，不均勻分布的溫度場(chǎng)導(dǎo)致了基片5的中心區(qū)域以及邊緣區(qū)域的刻蝕的不均勻性。

因此，如何使得基片的中心區(qū)域與邊緣區(qū)域溫度場(chǎng)均勻一致成為本領(lǐng)域亟待解決的技術(shù)問(wèn)題。

發(fā)明內(nèi)容

鑒于此，本發(fā)明的目的在于提供一種承載裝置以及等離子刻蝕設(shè)備，其能夠?qū)倪吘墔^(qū)域進(jìn)行有效的溫度控制，使得中心區(qū)域與邊緣區(qū)域的溫度均勻性提高，從而提高了工藝的均勻性，降低了工藝成本。

為了實(shí)現(xiàn)上述目的，作為本發(fā)明的一個(gè)方面，提供一種支撐裝置，所述支撐裝置包括靜電卡盤(pán)和環(huán)繞所述靜電卡盤(pán)設(shè)置的聚焦環(huán)，其中，所述靜電卡盤(pán)形成為從下至上橫截面積依次減小的三級(jí)臺(tái)階狀，所述靜電卡盤(pán)的第二級(jí)臺(tái)階內(nèi)設(shè)置有加熱件，所述聚焦環(huán)包括上環(huán)體和設(shè)置在所述上環(huán)體下方的下環(huán)體，所述上環(huán)體的內(nèi)徑大于所述下環(huán)體上部的內(nèi)徑，所述下環(huán)體的內(nèi)壁形狀與所述靜電卡盤(pán)的第二級(jí)臺(tái)階的形狀相配合。

優(yōu)選地，所述下環(huán)體的上表面不高于所述靜電卡盤(pán)的上表面。

優(yōu)選地，所述聚焦環(huán)形成為一體式結(jié)構(gòu)。

優(yōu)選地，所述下環(huán)體包括上臺(tái)階部和位于所述上臺(tái)階部下方的下臺(tái)階部，所述上臺(tái)階部與所述下臺(tái)階部互相獨(dú)立，所述上臺(tái)階部的一部分支撐在所述靜電卡盤(pán)的第二級(jí)臺(tái)階的上表面上，所述下臺(tái)階部環(huán)繞所述靜電卡盤(pán)的第二級(jí)臺(tái)階的側(cè)面設(shè)置，且所述上臺(tái)階部與所述上環(huán)體形成為一體。

優(yōu)選地，所述下環(huán)體包括相互獨(dú)立的環(huán)形本體和所述凸出部，所述環(huán)形本體環(huán)繞所述靜電卡盤(pán)的第二級(jí)臺(tái)階的側(cè)壁設(shè)置，所述凸出部位于所述環(huán)形本體的內(nèi)壁上且朝向所述聚焦環(huán)的中心軸線凸出，所述凸出部支撐在所述靜電卡盤(pán)的第二級(jí)臺(tái)階的頂面上，所述環(huán)形本體與所述上環(huán)體形成為一體。

優(yōu)選地，制成所述凸出部的材料與制成所述靜電卡盤(pán)最上方的一級(jí)臺(tái)階的材料相同。