[發明專利]半導體制造設備及其保護環

有效

• 申請號: 202010300871.0
• 申請日: 2020-04-16
• 公開（公告）號: CN111508887B
• 公開（公告）日: 2023-10-13
• 發明（設計）人: 柳朋亮
• 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: H01L21/683
• 分類號: H01L21/683;H01L21/687
• 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;王婷

本申請實施例提供了一種半導體制造設備及其保護環。該保護環設置于半導體制造設備中的承載裝置上，用于防止工藝副產物進入承載裝置，其包括：環狀本體及接合件；環狀本體包括外周緣及內邊緣，內邊緣包括圓弧邊及直邊，圓弧邊與外周緣同心設置，直邊沿環狀本體的切線方向延伸設置且內接于圓弧邊；直邊對應的環狀本體區域沿徑向設置有釋放缺口，釋放缺口用于釋放環狀本體的應力；接合件內嵌于釋放缺口并且與釋放缺口間隙配合；當接合件與釋放缺口配合設置時，接合件的外表面與環狀本體的外表面共面設置。本申請實施例釋放缺口與接合件配合既起到了釋放應力的作用，又避免了保護環由于長時間高溫導致裂痕問題，從而有效延長了保護環的使用壽命。

技術領域

本申請涉及半導體加工技術領域，具體而言，本申請涉及一種半導體制造設備及其保護環。

背景技術

目前，半導體制造設備中對晶圓的固定一般有靜電卡盤(即ESC)和機械卡盤兩種方式。靜電卡盤靠靜電產生的吸附力吸附住晶圓，而機械卡盤靠壓環壓緊位于機械卡盤頂面承載的晶圓的邊緣實現對晶圓的固定。

在執行碳化硅(SiC)背孔刻蝕工藝時，一般采用靜電卡盤吸附力吸附住晶圓，但是由于碳化硅(SiC)背孔刻蝕工藝采用金屬鎳作為掩膜，在工藝過程中鎳的副產物會附著在晶圓周圍，考慮到碳化硅(SiC)背孔刻蝕工藝具有高深度、長時間工藝的特點，需要有壓環壓住晶圓邊緣防止鎳的副產物進入到靜電卡盤(ESC)和聚焦環之間的縫隙中，同時為了延長工藝(PM)時間，需要對壓環進行保護，通過快速更換保護環從而防止副產物在壓環上的堆積，但是現有技術中保護環本身厚度較薄，且由于工藝時間過長以及溫度過高，導致保護環應力集中容易出現斷裂的現象。

發明內容

本申請針對現有方式的缺點，提出一種半導體制造設備及其保護環，用以解決現有技術存在的保護環容易斷裂的技術問題。

第一個方面，本申請實施例提供了一種保護環，設置于半導體制造設備中的承載裝置上，用于防止工藝副產物進入所述承載裝置，所述保護環包括：環狀本體及接合件；所述環狀本體包括外周緣及內邊緣，所述內邊緣包括圓弧邊及直邊，所述圓弧邊與所述外周緣同心設置，所述直邊沿所述環狀本體的切線方向延伸設置且內接于所述圓弧邊；所述直邊對應的環狀本體區域沿徑向設置有釋放缺口，所述釋放缺口用于釋放環狀本體的應力；所述接合件內嵌于所述釋放缺口并且與所述釋放缺口間隙配合；當所述接合件與所述釋放缺口配合設置時，所述接合件的外表面與所述環狀本體的外表面共面設置。

于本申請的一實施例中，所述釋放缺口對應的所述環狀本體的頂面上還設有限位槽，并且所述限位槽靠近所述外周緣設置；所述釋放缺口沿徑向斷開所述環狀本體及所述限位槽。

于本申請的一實施例中，所述限位槽沿所述環狀本體的周向具有第一內徑，所述釋放缺口沿所述環狀本體的周向具有第二內徑，所述第一內徑大于所述第二內徑。

于本申請的一實施例中，所述接合件包括一體設置的限位板與接合塊，所述限位板與所述限位槽配合限位；所述接合塊嵌設于所述釋放缺口內，并且所述接合塊與所述釋放缺口間隙配合。

于本申請的一實施例中，所述限位槽的底面上還設有第一卡合槽，所述第一卡合槽靠近所述外周緣設置；所述限位板面向所述限位槽的一面上還凸設有第一卡合塊，所述第一卡合塊與所述第一卡合槽配合限位。

于本申請的一實施例中，所述釋放缺口對應的所述環狀本體的頂面還設有第二卡合槽，所述第二卡合槽靠近所述直邊設置；所述接合塊上還設置有第二卡合塊，所述第二卡合塊與所述第二卡合槽配合限位。

于本申請的一實施例中，所述第一卡合槽及所述第二卡合槽在所述環狀本體的徑向上并列設置，并且所述第一卡合槽及所述第二卡合槽均位于所述釋放缺口的兩側。

于本申請的一實施例中，所述釋放缺口位于所述直邊對應的所述環狀本體區域的中部位置。