[發明專利]壓環組件及半導體工藝腔室

在審

• 申請號: 202011033793.9
• 申請日: 2020-09-27
• 公開（公告）號: CN112151436A
• 公開（公告）日: 2020-12-29
• 發明（設計）人: 和長見;張超
• 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;H01L21/67;H01J37/305;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;王婷

本發明提供一種壓環組件及半導體工藝腔室，其中，壓環與卡盤配合使用，壓環通過升降裝置將托盤固定在卡盤上，壓環組件包括靜電組件和絕緣的壓環本體，壓環本體用于與托盤接觸，且壓環本體上設置有通孔，通孔用于暴露托盤上所承載的晶片；靜電組件與壓環本體連接，用于使壓環本體產生靜電吸附力，以通過壓環本體對托盤進行吸附，以及靜電組件還用于將壓環本體的靜電吸附力消除，以釋放托盤。本發明提供的壓環組件及半導體工藝腔室，能夠降低托盤損壞的概率，并能夠降低放電現象出現的概率，以降低下電極結構損壞的概率，且能夠降低下電極結構的設計難度，以提高反應腔室的密封性。

技術領域

本發明涉及半導體設備技術領域，具體地，涉及一種壓環組件及半導體工藝腔室。

背景技術

在例如感應耦合等離子體(Inductively Coupled Plasma，簡稱ICP)的刻蝕設備中通常設置有多個腔室，機械手需要將承載有晶片(Wafer)的托盤在多個腔室間不斷的傳遞，才能完成對晶片的整個刻蝕工藝。

在現有的用于進行刻蝕工藝的反應腔室中，通常設置有基座、卡盤、頂針和壓環，其中，基座設置在反應腔室的底部，卡盤設置在基座上用于承載托盤，且基座和卡盤通常還用作下電極結構，用于在工藝過程中對等離子體進行吸引，頂針可升降的穿設于反應腔室底壁、基座和卡盤中，壓環可升降的設置在反應腔室中。當機械手將托盤傳遞至反應腔室后，壓環上升與卡盤分離，機械手攜帶托盤從壓環下方穿過，將托盤傳遞至卡盤的上方并停止，此時頂針上升將托盤頂起，使托盤與機械手分離，隨后機械手縮回，頂針下降使托盤降落至卡盤上，隨后壓環下降并壓住托盤邊緣，將托盤壓緊在卡盤上。當需要將托盤傳遞至反應腔室外時，壓環上升與托盤分離，頂針上升將托盤頂起，使托盤與卡盤分離，此時機械手伸至托盤下方，頂針下降使托盤降落至機械手上，隨后頂針下降至卡盤中，機械手攜帶托盤縮回。

但是，在上述托盤的升降過程中，由于需要頂針和壓環的升降配合，導致若頂針和壓環的動作先后順序出錯，則會造成頂針將托盤頂碎的情況出現，并且，頂針的升降及安裝需要例如波紋管、升降氣缸、針本體和轉接件等多個器件結構拼裝才能夠實現，而針本體、波紋管及一些樹脂轉接件位于下電極結構的強電場中，若操作或安裝不當就會與下電極結構存在放電現象導致其自身以及下電極結構的損壞，并且，由于頂針需要貫穿反應腔室底壁、基座和卡盤，導致下電極結構的設計非常復雜，并且不利于對反應腔室的密封性進行控制。

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及半導體工藝腔室，其能夠降低托盤損壞的概率，并能夠降低放電現象出現的概率，從而降低下電極結構損壞的概率，且能夠降低下電極結構的設計難度，提高反應腔室的密封性。

為實現本發明的目的而提供一種壓環組件，所述壓環組件與卡盤配合使用，所述壓環組件通過升降裝置將托盤固定在所述卡盤上，所述壓環組件包括靜電組件和絕緣的壓環本體，其中，所述壓環本體用于與所述托盤接觸，且所述壓環本體上設置有通孔，所述通孔用于暴露所述托盤上所承載的晶片；

所述靜電組件與所述壓環本體連接，用于使所述壓環本體產生靜電吸附力，以通過所述壓環本體對所述托盤進行吸附，以及所述靜電組件還用于將所述壓環本體的靜電吸附力消除，以釋放所述托盤。

優選的，所述壓環組件還包括直流電源，所述靜電組件包括電極部件，其中，所述直流電源與所述電極部件電連接，并用于向所述電極部件提供直流電；

所述電極部件設置在所述壓環本體中，所述電極部件能夠在其通有直流電時，使所述壓環本體產生靜電吸附力。

優選的，所述通孔和所述托盤上所承載的所述晶片一一對應設置，所述電極部件分布在所述壓環本體的所述通孔之外的部分。

優選的，各所述通孔中均設置有環形的擋環，所述擋環沿所述通孔的周向環繞設置，并與所述壓環本體連接，用于遮擋所述通孔側壁位置處的所述電極部件。