[发明专利]一种下电极和反应腔室有效

专利信息
申请号: 201510872794.5 申请日: 2015-12-02
公开(公告)号: CN106816354B 公开(公告)日: 2019-08-23
发明(设计)人: 常楷;郑友山 申请(专利权)人: 北京北方华创微电子装备有限公司
主分类号: H01J37/32 分类号: H01J37/32
代理公司: 北京天昊联合知识产权代理有限公司 11112 代理人: 彭瑞欣;张天舒
地址: 100176 北*** 国省代码: 北京;11
权利要求书: 查看更多 说明书: 查看更多
摘要:
搜索关键词: 一种 电极 反应
【说明书】:

发明公开了一种下电极和反应腔室,下电极包括静电卡盘和设置于静电卡盘下方的下电极接口盘,下电极接口盘用于安装与静电卡盘连接的元件接口,下电极接口盘包括下电极接口盘本体、下电极接口盘上设置的容纳部,下电极接口盘还包括与下电极接口盘的介电常数不同的局部介电常数调整块,容纳部用于容纳局部介电常数调整块,通过在容纳部内选择性容纳局部介电常数调整块来调整下电极接口盘的介电常数。本发明的下电极的接口盘的局部介电常数能够在一定范围内进行调整,从而改善下电极接口盘的介电常数分布,通过调整下电极接口盘的局部电容,可以调节下电极接口盘的局部射频强度,从而调节局部刻蚀或沉积速率,改善和提高晶片刻蚀或沉积时的均匀性。

技术领域

本发明属于半导体制造技术领域,具体涉及一种下电极和反应腔室。

背景技术

等离子装置广泛地应用于集成电路(IC)或MEMS器件的制造工艺中,其中一个显著的用途就是电感耦合等离子体(ICP)装置。等离子体中含有大量的电子、离子、激发态的原子、分子和自由基等活性粒子,这些活性粒子和衬底相互作用使材料表面发生各种物理和化学反应,从而使材料表面性能获得变化。在基于半导体装置的制造中,可以将多层材料交替的沉积到衬底表面并从衬底表面刻蚀该多层材料。

静电卡盘(Electro Static Chuck简称ESC)广泛的应用于集成电路(IC)制造工艺过程中,特别是等离子刻蚀(ETCH)、物理气相沉积(PVD)、化学气相沉积(CVD)等工艺,用于在反应室内固定、支撑及传送晶片(Wafer);为晶片提供直流偏压并且控制晶片表面的温度。

进入32-22纳米技术代后,高K栅介质和金属栅电极MOS器件被引入IC生产工艺,刻蚀均匀性需要进一步提高,wafer-in-wafer晶体管栅极长度的均匀性(3σ)由45nm节点时的3nm减小到32nm节点的1.56nm;栅宽CD刻蚀均匀性由光刻胶trimming和刻蚀工艺共同决定,其所允许的3σ约0.78nm,其中栅极刻蚀所导致的3σ需<0.64nm。单纯的针对静电卡盘进行温度控制,无法满足32-22纳米技术的对中心及边缘刻蚀均匀性的要求,需要引入新的技术提高刻蚀均匀性。

如图1所示,下电极1包括静电卡盘2、设置于所述静电卡盘2下方的下电极接口盘7、设置于所述下电极接口盘7下方的总基座14。静电卡盘2采用静电引力的方式承载被加工工件,例如晶片13(衬底)。典型的静电卡盘2(低温静电卡盘)主要由两部分组成:(1)绝缘层3,(2)静电卡盘本体基座4。通常在绝缘层3和静电卡盘本体基座4之间还有硅胶5,绝缘层3通过硅胶5与静电卡盘本体基座4粘接。绝缘层3目前采用陶瓷材料(Al2O3、AlN等)加工制造或陶瓷喷涂的形式进行制造,直流电极层通过烧结或喷涂的方式埋藏在绝缘层3中,静电卡盘2就是利用直流电极层与晶片13之间产生的静电引力达到固定晶片13的目的。静电卡盘本体基座4用来支撑绝缘层3,导入射频电源(RF),形成RF偏压,内有冷却水道,在冷却水道内通入循环冷却液,循环冷却液的温度和流量通过冷却器(Chiller)控制,实现对静电卡盘2的温度控制,从而使得晶片13达到指定温度。静电卡盘本体基座4上也有对应的接口位置。

下电极接口盘7位于静电卡盘2之下,用于静电卡盘2的冷却液、氦气、吹扫气体等输入及输出接口安装,当然,下电极接口盘7还可以用于热传感器等电气元件、升针系统、下射频连接柱等安装,同时,下电极接口盘7也用于固定静电卡盘2。下电极接口盘7的材料包括主体材料金属和设置于所述主体材料金属外的氧化层。下电极接口盘7一般采用铝或其它金属进行加工,同时表面进行氧化处理,氧化层一般为绝缘体,因此下电极接口盘7整体表现出的电特性并非良导体,而是有一定的阻抗特性,在射频环境中,一部分射频能量会通过下电极接口盘7。由于下电极接口盘7采用单一均值的材料加工,除下电极接口盘7安装所述静电卡盘的接口6位置外各处厚度一致,因此圆周方向上各处阻抗基本一致,从而造成下电极接口盘7各处阻抗对下电极1电场的影响一样。由于下电极1电场分布与等离子体分布正相关,因此现有技术的下电极接口盘7虽能影响电场分布,却不能调节电场分布进而调节晶片13的刻蚀均匀性。

下载完整专利技术内容需要扣除积分,VIP会员可以免费下载。

该专利技术资料仅供研究查看技术是否侵权等信息,商用须获得专利权人授权。该专利全部权利属于北京北方华创微电子装备有限公司,未经北京北方华创微电子装备有限公司许可,擅自商用是侵权行为。如果您想购买此专利、获得商业授权和技术合作,请联系【客服

本文链接:http://www.vipzhuanli.com/pat/books/201510872794.5/2.html,转载请声明来源钻瓜专利网。

×

专利文献下载

说明:

1、专利原文基于中国国家知识产权局专利说明书;

2、支持发明专利 、实用新型专利、外观设计专利(升级中);

3、专利数据每周两次同步更新,支持Adobe PDF格式;

4、内容包括专利技术的结构示意图流程工艺图技术构造图

5、已全新升级为极速版,下载速度显著提升!欢迎使用!

请您登陆后,进行下载,点击【登陆】 【注册】

关于我们 寻求报道 投稿须知 广告合作 版权声明 网站地图 友情链接 企业标识 联系我们

钻瓜专利网在线咨询

周一至周五 9:00-18:00

咨询在线客服咨询在线客服
tel code back_top