[發明專利]一種用于拋光等離子硅聚焦環臺階的裝置及方法

在審

• 申請號: 201611216510.8
• 申請日: 2016-12-23
• 公開（公告）號: CN108237469A
• 公開（公告）日: 2018-07-03
• 發明（設計）人: 夏青;庫黎明;朱秦發;高立飛;田強;王思元;張雷;楊衛國;閆志瑞;李磊
• 申請（專利權）人: 有研半導體材料有限公司
• 主分類號: B24B39/06
• 分類號: B24B39/06;B24B1/00;B24B55/00;B24B47/12;B24B57/00
• 代理公司: 北京北新智誠知識產權代理有限公司 11100
• 代理人: 劉秀青;熊國裕

本發明公開了一種用于拋光等離子硅聚焦環臺階的裝置及方法。該裝置包括主體槽、轉動裝置、緊固裝置、送液裝置、懸臂和拋光布，其中，緊固裝置包括一卡盤，該卡盤上設有螺紋孔，通過螺栓固定待拋光的硅聚焦環；所述緊固裝置安裝在轉動裝置上，送液裝置用于向待拋光的硅聚焦環上噴淋拋光液；拋光布貼在懸臂的下端，懸臂套在懸臂桿上通過繩子與重錘相連，懸臂可在懸臂桿上沿卡盤徑向移動，懸臂桿套在懸臂架上，懸臂桿可在懸臂架上上、下移動。采用該裝置拋光等離子硅聚焦環臺階，通過調整卡盤的轉速和拋光時間，來達到所需硅環臺階粗糙度。采用本發明可以獲得硅環臺階表面粗糙度極低的硅聚焦環，簡單易行，效率較高。

技術領域

本發明涉及一種用于拋光等離子硅聚焦環臺階的裝置及方法，屬于半導體材料制造領域。

背景技術

在半導體晶圓的制造工序中普遍使用等離子體刻蝕工藝，等離子體刻蝕工藝是反應氣體獲得能量后產生等離子體，等離子體中包含離子、電子等帶電粒子以及具有高度化學活性的中性原子、分子及自由基，等離子體中的陽離子和自由基與硅晶圓進行物理和化學反應，硅晶圓的表面被刻蝕，得到所需的圖形。在該過程中，硅晶圓被置于載片臺上。由于工藝和硅晶圓尺寸的不同，載片臺的結構也各不相同，統稱為等離子硅聚焦環。等離子硅聚焦環為一圓環，圓環內圈比外圈低，硅晶圓搭載在硅聚焦環內圈上，硅聚焦環的內圈稱為硅環臺階。

為避免引入沾污和劃傷硅晶圓，等離子硅聚焦環通常需要進行拋光，而在拋光硅聚焦環的過程中，由于硅環臺階比外圈低，所以拋光過程中不容易被拋到，因此需要對硅環臺階進行單獨拋光。而單獨購置拋光機拋光硅環臺階，價格高昂并且效率極低。

發明內容

基于以上現有技術，本發明的目的在于提供一種用于拋光等離子硅聚焦環臺階的裝置，該裝置結構簡單，成本低廉，簡單高效。

本發明的另一目的在于提供一種采用上述裝置拋光等離子硅聚焦環臺階的方法。

為實現上述目的，本發明采用以下技術方案：

一種用于拋光等離子硅聚焦環臺階的裝置，該裝置包括主體槽、轉動裝置、緊固裝置、送液裝置、懸臂和拋光布，其中，緊固裝置包括一卡盤，該卡盤上設有螺紋孔，通過螺栓固定待拋光的硅聚焦環；所述緊固裝置安裝在轉動裝置上，送液裝置用于向待拋光的硅聚焦環上噴淋拋光液；拋光布貼在懸臂的下端，懸臂套在懸臂桿上通過繩子與重錘相連，懸臂可在懸臂桿上沿卡盤徑向移動，懸臂桿套在懸臂架上，懸臂桿可在懸臂架上上、下移動。

所述卡盤的材質為金屬材料或硬塑料等具有承載能力的材料，上表面貼有拋光布、橡膠等非硬質材料以防止劃傷硅聚焦環，并根據所加工的硅聚焦環尺寸打有用于固定硅聚焦環的螺紋孔。

用于固定硅聚焦環的螺栓材質為塑料、樹脂材料或其它非剛性材料，以防止劃傷、磕傷硅聚焦環。

一種采用所述裝置拋光等離子硅聚焦環臺階的方法，該方法包括以下步驟：

(1)把卡盤安裝在轉動裝置上，用螺栓將硅聚焦環固定在卡盤上；

(2)通過送液裝置將拋光液不斷噴淋到硅環臺階上，將包覆拋光布的懸臂壓在硅環臺階上；

(3)通過調整卡盤的轉速和拋光時間，來達到所需硅環臺階粗糙度；

(4)對硅環進行清洗。

其中，在所述步驟(2)中，拋光液為堿性二氧化硅拋光液，可循環或非循環使用。

其中，在所述步驟(2)中，懸臂可根據硅聚焦環臺階直徑自由移動。

在所述步驟(2)中，所述拋光布貼在懸臂下端橡膠等軟承載體上，其大小為長1-10cm、寬0.5-5cm。

在所述步驟(3)中，拋光時間根據硅環臺階粗糙度要求確定，卡盤轉速為100-2000轉/分鐘。