[發明專利]壓環組件和反應腔室

在審

• 申請號: 201710485832.0
• 申請日: 2017-06-23
• 公開（公告）號: CN109119373A
• 公開（公告）日: 2019-01-01
• 發明（設計）人: 張君;王春
• 申請（專利權）人: 北京北方華創微電子裝備有限公司
• 主分類號: H01L21/687
• 分類號: H01L21/687;H01L21/67;H01J37/32
• 代理公司: 北京天昊聯合知識產權代理有限公司 11112
• 代理人: 彭瑞欣;姜春咸

本發明公開了一種壓環組件和一種反應腔室。所述壓環組件包括壓環，所述壓環的下表面用于與待加工件上表面的邊緣接觸，以將所述待加工件固定在承載臺上，所述壓環組件還包括刻蝕削弱件，所述刻蝕削弱件設置在所述壓環的上表面，且所述刻蝕削弱件在所述待加工件上表面的正投影至少有一部分落在所述待加工件上表面內，以降低靠近所述刻蝕削弱件的待加工件上表面的刻蝕速率。本發明的壓環組件中的刻蝕削弱件，能夠改變靠近刻蝕削弱件設置的待加工件上表面的刻蝕環境，使其存在刻蝕光阻氛圍，以降低該位置處的刻蝕速率，從而能夠提高片內均勻性，提高待加工件的制作良率。

技術領域

本發明涉及半導體制造技術領域，具體涉及一種壓環組件和一種包括該壓環組件的反應腔室。

背景技術

一般的，圖形化藍寶石襯底(PSS，patterned sapphire substrate)作為GaN基LED照明外延襯底材料，由于其能降低GaN外延薄膜的線位錯密度和提高LED的光萃取效率的顯著性能，因此被廣泛研究與應用。一方面，PSS圖案通過反射改變光的軌跡，使光在界面出射的入射角變小(小于全反射臨界角)，從而透射而出，提高光的提取率；另一方面，PSS圖案還可以使后續的GaN生長出現側向磊晶的效果，減少晶體缺陷，提高內量子效率。

上述PSS的制作過程主要包括在平面藍寶石襯底的光刻和刻蝕等工藝過程。其中，刻蝕過程廣泛使用電感耦合等離子體(ICP)裝置，等離子體中含有大量的電子、離子、激發態的原子、分子和自由基等活性粒子，這些活性粒子和襯底相互作用使材料表面發生各種物理和化學反應，從而使材料表面性能獲得變化。

在刻蝕工藝中，為了提高生產效率，一般是將多片藍寶石片(目前多采用的是26片2英寸的晶片)裝載于一套托盤中，托盤一般為金屬材質(如鋁)，然后用Al金屬蓋板將晶片固定。具體地，如圖1所示，其示意了在托盤210上放置26片晶片300，晶片300的編號從01至26。其中，01和02所代表的晶片300構成內圈結構、03至11所代表的晶片300構成中圈結構以及12至26所代表的晶片300構成外圈結構。

一般采用壓環110將上述托盤210固定在反應腔室內。具體地如圖2所示，其示意了傳統的壓環110的結構以及其與托盤210之間的位置關系。如圖1和圖2所示，在對晶片300進行刻蝕時，處于內圈結構和中圈結構的晶片300都存在刻蝕光阻的圖形氛圍，而處于外圈結構的晶片300，該晶片300靠近托盤210的邊緣，也即外圈結構的晶片300處于壓環110的圖形氛圍中，由于壓環110沒有刻蝕光阻的氛圍，只受到陶瓷氛圍(壓環陶瓷的主要成分Al2O3)影響，因此，在刻蝕完成以后，處于外圈結構晶片300的高度明顯偏低，如圖3a至3d所示。

從圖3a至3d可以看到，由于處于內圈結構和中圈結構的晶片300存在刻蝕光阻的圖形氛圍，而處于外圈結構的晶片310不存在刻蝕光阻的圖形氛圍。因此，處于外圈結構的晶片300的刻蝕速率增加，導致該位置處的選擇比selectivity(簡寫Sel)＝PSS ER(Al2O3藍寶石的刻蝕速率)/PR ER(刻蝕光阻的刻蝕速率)低，導致處于外圈結構的晶片300刻蝕后高度低，片內高度均勻性容易超標(>3％)，影響外延生長質量，不滿足工藝要求。

因此，如何在提高刻蝕晶片效率的同時能夠提高片內均勻性成為本領域亟待解決的技術問題。

發明內容

本發明旨在至少解決現有技術中存在的技術問題之一，提出了一種壓環組件、一種包括該壓環組件的反應腔室和一種包括該反應腔室的刻蝕設備。

為了實現上述目的，本發明的第一方面，提供一種壓環組件，所述壓環組件包括壓環，所述壓環的下表面用于與待加工件上表面的邊緣接觸，以將所述待加工件固定在承載臺上，所述壓環組件還包括刻蝕削弱件，所述刻蝕削弱件設置在所述壓環的上表面，且所述刻蝕削弱件在所述待加工件上表面的正投影至少有一部分落在所述待加工件上表面內，以降低靠近所述刻蝕削弱件的待加工件上表面的刻蝕速率。