[發明專利]一種反應腔裝置及其工作方法

在審

• 申請號: 202011566713.6
• 申請日: 2020-12-25
• 公開（公告）號: CN112447489A
• 公開（公告）日: 2021-03-05
• 發明（設計）人: 邱勇;吳堃;張鵬兵;陳世名
• 申請（專利權）人: 上海諳邦半導體設備有限公司
• 主分類號: H01J37/32
• 分類號: H01J37/32;H01L21/67
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

一種反應腔裝置及其工作方法，反應腔裝置包括：反應腔主體；位于所述反應腔主體內的晶圓承載平臺，所述晶圓承載平臺的表面適于放置晶圓；環繞所述晶圓承載平臺的緩沖環，所述緩沖環適于在垂直于晶圓承載平臺上表面的方向上進行移動。所述反應腔裝置能夠調節整個晶圓表面反應速率的均勻性。

技術領域

本發明涉及半導體制造領域，尤其涉及一種反應腔裝置及其工作方法。

背景技術

在半導體制造中，涉及多道工序，每道工序都是由一定的設備和工藝來完成的。其中，等離子體反應常被用于半導體晶圓及其它基片的化學物理沉積、刻蝕以及光刻膠灰化去除等，常用的等離子體源包括ICP、CCP以及微波等產生方式。對于某些光刻膠灰化去除工藝，通常不希望等離子體中的高能離子與光刻膠進行直接作用，而是期望通過等離子體中的化學活性自由基中間體與光刻膠之間產生高溫灰化反應，這種反應是一種典型的高溫化學反應過程。通常，灰化反應的均勻性至關重要，而這種均勻性取決于化學活性自由基中間體（簡稱活性基團）在晶圓上表面分布的均勻性，包括活性基團流量、壓力以及組成的均勻性。

一般而言，具有高濃度植入物的光刻膠在去除過程常用到還原性化學反應，如采用H₂/N₂混合物作為反應氣體，這種灰化反應常常表現出強烈的中心反應速度高，邊緣反應速度低的趨勢。究其原因為：等離子體產生的高密度H^*活性基團由于質量輕具有非常高的遷移速度，H^*在反應室中的停留時間特別短，非常容易被真空泵抽離，造成晶圓邊緣區域H^*濃度陡然下降的趨勢，即晶圓中心濃度高，灰化反應快，晶圓邊緣濃度低，灰化反應慢的趨勢，導致整體反應均勻性較差。

發明內容

本發明解決的問題是提供一種反應腔裝置及其工作方法，能夠調節整個晶圓表面反應速率的均勻性。

為了解決上述技術問題，本發明提供一種反應腔裝置，包括：反應腔主體；位于所述反應腔主體內的晶圓承載平臺，所述晶圓承載平臺的表面適于放置晶圓；環繞所述晶圓承載平臺的緩沖環，所述緩沖環適于在垂直于晶圓承載平臺上表面的方向上進行移動。

可選的，所述緩沖環中具有開口；所述開口自所述緩沖環的內壁至所述緩沖環的外壁貫穿所述緩沖環。

可選的，若干開口沿著所述緩沖環的周向排布。

可選的，所述開口在所述緩沖環的側壁的投影形狀為條狀，所述條狀的延伸方向垂直于若干開口的排布方向。

可選的，所述開口在所述緩沖環的側壁的投影形狀沿著所述緩沖環的周向延伸；自所述緩沖環的頂部至所述緩沖環的底部的方向排布有多個開口。

可選的，所述開口在所述緩沖環的側壁的投影形狀為孔狀。

可選的，所述緩沖環的材料為石英、陶瓷、裸鋁或陽極氧化鋁。

可選的，所述緩沖環的材料為多孔結構材料。

可選的，所述緩沖環的側壁垂直于所述晶圓承載平臺的上表面。

可選的，所述緩沖環的側壁與所述晶圓承載平臺的上表面之間的夾角為鈍角，所述鈍角小于或等于120度。

可選的，還包括：位于所述緩沖環的底部且與所述緩沖環的底面接觸的高度調節器；高度控制器，所述高度控制器適于控制所述高度調節器對所述緩沖環在縱向上的位置進行調節。

可選的，還包括：位于所述反應腔主體上方的感性耦合射頻單元；所述反應腔主體的頂部設置有隔離柵網；所述感性耦合射頻單元位于所述隔離柵網的上方；貫穿所述反應腔主體的底壁的出氣口。

本發明還提供一種反應腔裝置的工作方法，包括：將晶圓放置在所述晶圓承載平臺的表面之后，調節所述緩沖環在垂直于晶圓承載平臺上表面的方向上的位置；調節所述緩沖環在垂直于晶圓承載平臺上表面的方向上的位置之后，進行第一工藝反應。