[发明专利]压环组件和反应腔室

说明书

本发明公开了一种压环组件和一种反应腔室。所述压环组件包括压环，所述压环的下表面用于与待加工件上表面的边缘接触，以将所述待加工件固定在承载台上，所述压环组件还包括刻蚀削弱件，所述刻蚀削弱件设置在所述压环的上表面，且所述刻蚀削弱件在所述待加工件上表面的正投影至少有一部分落在所述待加工件上表面内，以降低靠近所述刻蚀削弱件的待加工件上表面的刻蚀速率。本发明的压环组件中的刻蚀削弱件，能够改变靠近刻蚀削弱件设置的待加工件上表面的刻蚀环境，使其存在刻蚀光阻氛围，以降低该位置处的刻蚀速率，从而能够提高片内均匀性，提高待加工件的制作良率。

技术领域

本发明涉及半导体制造技术领域，具体涉及一种压环组件和一种包括该压环组件的反应腔室。

背景技术

一般的，图形化蓝宝石衬底(PSS，patterned sapphire substrate)作为GaN基LED照明外延衬底材料，由于其能降低GaN外延薄膜的线位错密度和提高LED的光萃取效率的显著性能，因此被广泛研究与应用。一方面，PSS图案通过反射改变光的轨迹，使光在界面出射的入射角变小(小于全反射临界角)，从而透射而出，提高光的提取率；另一方面，PSS图案还可以使后续的GaN生长出现侧向磊晶的效果，减少晶体缺陷，提高内量子效率。

上述PSS的制作过程主要包括在平面蓝宝石衬底的光刻和刻蚀等工艺过程。其中，刻蚀过程广泛使用电感耦合等离子体(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。

在刻蚀工艺中，为了提高生产效率，一般是将多片蓝宝石片(目前多采用的是26片2英寸的晶片)装载于一套托盘中，托盘一般为金属材质(如铝)，然后用Al金属盖板将晶片固定。具体地，如图1所示，其示意了在托盘210上放置26片晶片300，晶片300的编号从01至26。其中，01和02所代表的晶片300构成内圈结构、03至11所代表的晶片300构成中圈结构以及12至26所代表的晶片300构成外圈结构。

一般采用压环110将上述托盘210固定在反应腔室内。具体地如图2所示，其示意了传统的压环110的结构以及其与托盘210之间的位置关系。如图1和图2所示，在对晶片300进行刻蚀时，处于内圈结构和中圈结构的晶片300都存在刻蚀光阻的图形氛围，而处于外圈结构的晶片300，该晶片300靠近托盘210的边缘，也即外圈结构的晶片300处于压环110的图形氛围中，由于压环110没有刻蚀光阻的氛围，只受到陶瓷氛围(压环陶瓷的主要成分Al2O3)影响，因此，在刻蚀完成以后，处于外圈结构晶片300的高度明显偏低，如图3a至3d所示。

从图3a至3d可以看到，由于处于内圈结构和中圈结构的晶片300存在刻蚀光阻的图形氛围，而处于外圈结构的晶片310不存在刻蚀光阻的图形氛围。因此，处于外圈结构的晶片300的刻蚀速率增加，导致该位置处的选择比selectivity(简写Sel)＝PSS ER(Al2O3蓝宝石的刻蚀速率)/PR ER(刻蚀光阻的刻蚀速率)低，导致处于外圈结构的晶片300刻蚀后高度低，片内高度均匀性容易超标(>3％)，影响外延生长质量，不满足工艺要求。

因此，如何在提高刻蚀晶片效率的同时能够提高片内均匀性成为本领域亟待解决的技术问题。

发明内容

本发明旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一，提出了一种压环组件、一种包括该压环组件的反应腔室和一种包括该反应腔室的刻蚀设备。

为了实现上述目的，本发明的第一方面，提供一种压环组件，所述压环组件包括压环，所述压环的下表面用于与待加工件上表面的边缘接触，以将所述待加工件固定在承载台上，所述压环组件还包括刻蚀削弱件，所述刻蚀削弱件设置在所述压环的上表面，且所述刻蚀削弱件在所述待加工件上表面的正投影至少有一部分落在所述待加工件上表面内，以降低靠近所述刻蚀削弱件的待加工件上表面的刻蚀速率。