[发明专利]一种适用于金属干法刻蚀半导体设备的刻蚀腔室

说明书

技术领域

本发明应用于金属干法刻蚀半导体设备，尤其是指一种能够提高晶片刻蚀均匀性的刻蚀腔室。

背景技术

现有技术中，金属干法刻蚀半导体设备是半导体制造领域中常用的对晶片进行刻蚀处理的半导体设备。如图1所示，是该金属干法刻蚀半导体设备的刻蚀腔室的结构示意图，其包含静电吸盘1，该静电吸盘1上放置待刻蚀的晶片2；围绕设置在静电吸盘1的外周侧的冷却基座3，以及围绕设置在静电吸盘1的外周侧、且位于所述冷却基座3上方的绝缘环4。

所述绝缘环4的顶部表面与所述静电吸盘1的顶部表面齐平，在所述绝缘环4的顶部外侧还设置有一凸出延伸部42，该凸出延伸部42围绕晶片2的外周侧设置，该凸出延伸部42的顶部表面与所述晶片2的顶部表面齐平。

进一步，所述绝缘环4的底部表面上间隔设置有若干圆柱形固定凸块41；在所述冷却基座3的顶部表面上、且分别对应于固定凸块41的相对位置上，间隔设置有若干圆柱形凹槽31；所述各个固定凸块41分别对应嵌入设置在各个凹槽31内，使得绝缘环4安装在所述冷却基座3上。

但是，从图1中不难看出，现有技术中凹槽31的内径明显大于固定凸块41的外径。因此，当固定凸块41嵌入设置在凹槽31内时，其和凹槽31的内壁之间存在较大的间隙。虽然为了保证固定凸块41能够顺利的嵌入凹槽31内，固定凸块41的外径与凹槽31的内径之间必须存在一定的公差，即固定凸块41的外径需略小于凹槽31的外径。但是现有技术中两者之间存在的公差太大，即固定凸块41和凹槽31之间的间隙太大，从而导致绝缘环4无法固定设置在冷却基座3上而不发生移动。

当该金属干法刻蚀半导体设备的刻蚀腔室的腔门打开或关闭时，所引起的设备震动会使得绝缘环4在冷却基座3上渐渐移动，即绝缘环4相对晶片2的位置发生改变，该绝缘环4的某一侧会相对靠近甚至接触到静电吸盘1，从而导致在静电吸盘1上放置晶片2时，容易发生如图2所示的情况，即晶片2的某一侧会直接放置在绝缘环4的凸出延伸部42的顶部表面上，使得晶片2在整个刻蚀过程中始终处于倾斜状态，最终导致刻蚀的均匀性极大的受到影响，使得半导体晶片的成品质量大打折扣。因此，在实际刻蚀过程中，一旦发生上述情况，必须暂停设备运行，打开刻蚀腔室进行调整，直接影响到半导体设备的生产效率。

发明内容

本发明的目的是提供一种适用于金属干法刻蚀半导体设备的刻蚀腔室，能够有效避免因绝缘环的位置移动而使得晶片放置位置倾斜，最终导致刻蚀均匀性大受影响的情况发生。

为了达到上述目的，本发明提供一种适用于金属干法刻蚀半导体设备的刻蚀腔室，其包含：静电吸盘，该静电吸盘上放置待刻蚀的晶片；围绕设置在静电吸盘的外周侧的冷却基座，以及围绕设置在静电吸盘的外周侧、且位于所述冷却基座上方的绝缘环；特点是，所述绝缘环的底部表面上间隔设置有若干圆柱形固定凸块；在所述冷却基座的顶部表面上、且分别对应于固定凸块的相对位置上，间隔设置有若干圆柱形凹槽；所述各个固定凸块分别对应嵌入设置在各个凹槽内，将绝缘环安装在所述冷却基座上；在所述固定凸块和凹槽内壁之间还设置一固定环。

所述固定环的内径与所述固定凸块的外径相匹配；所述固定环的外径与所述凹槽的内径相匹配。

所述固定环为陶瓷环。

所述绝缘环的顶部表面与所述静电吸盘的顶部表面齐平。

所述绝缘环的顶部外侧还设置一凸出延伸部，其围绕晶片的外周侧设置，且该凸出延伸部的顶部表面与所述晶片的顶部表面齐平。

本发明所提供的适用于金属干法刻蚀半导体设备的刻蚀腔室，由于在固定凸块和凹槽之间较大的间隙处采用了固定环来填补，原先两者之间较大的公差被弥补，导致绝缘环发生位置移动的公差被减小甚至消除，使得固定凸块能够真正的固定嵌入在凹槽内，即绝缘环能够真正的固定设置在冷却基座上不发生移动。因此，晶片放置位置倾斜的情况能够被有效避免，从而保证晶片在刻蚀过程中的均匀性，提高半导体晶片的成品质量，也一并提高半导体设备的生产效率。

附图说明

图1为现有技术中金属干法刻蚀半导体设备的刻蚀腔室的结构示意图；

图2为现有技术中绝缘环位置发生移动后，导致晶片放置位置倾斜的结构示意图；

图3为本发明所提供的金属干法刻蚀半导体设备的刻蚀腔室的结构示意图。

具体实施方式

以下结合图3，以常用的LAM TCP9600的金属干法刻蚀半导体设备为例，通过优选的具体实施例，详细说明本发明。