[发明专利]一种用于制备晶圆的保护环及其加工方法

说明书

本发明提供了一种用于制备晶圆的保护环及其加工方法，所述保护环的外周面和一侧圆环面为图案铣削区，所述图案铣削区内遍布吸附槽，所述图案铣削区的粗糙度大于图案铣削区以外的粗糙度。本发明通过在保护环上设置吸附槽，能够解决保护环吸附能力差的问题，在晶圆制备过程中，本发明能够通过吸附槽将吸附靶材上掉落的薄膜吸附收集，避免薄膜掉入晶圆，影响产品质量；此外，通过图案铣削区的粗糙程度大于其他区域，进一步地强化吸附槽对薄膜的吸附能力，本发明具有对薄膜的吸附能力强、结构简单和适应性强等特点。

技术领域

本发明属于半导体技术领域，涉及用于制备晶圆的保护环，尤其涉及一种用于制备晶圆的保护环及其加工方法。

背景技术

晶圆是指制作硅半导体电路所用的硅晶片，其原始材料是硅。高纯度的多晶硅溶解后掺入硅晶体晶种，然后慢慢拉出，形成圆柱形的单晶硅。硅晶棒在经过研磨、抛光和切片后，形成硅晶圆片，也就是晶圆。晶圆生产线以8英寸和12英寸为主。

物理气相沉积(physical vapor deposition；PVD)是一种真空薄膜沉积技术，在真空条件下，采用物理方法，将材料源(固体或液体)表面气化成气态原子、分子或部分电离成离子，并通过低压气体(或等离子体)，在基体表面沉积具有某种特殊功能的薄膜。物理气相沉积制备的薄膜具有高硬度、低摩擦系数、高耐磨性和化学稳定性等优点，广泛应用于半导体制备、太阳能和玻璃涂层等领域。

但是物理气相沉积过程中，吸附靶材上会掉落多余的薄膜，若掉入晶圆内影响产品效果。

CN104942697A公开了一种晶圆研磨头，晶圆研磨头的下表面平坦形成晶圆吸附区，晶圆吸附区由内至外依次形成第一区、第二区、第三区、外围区和晶圆保持环，第一区、第二区、第三区、外围区和晶圆保持环同心，在吸附晶圆时，第一区和第三区形成负压，第二区和外围区形成正压，吸附完成后，晶圆保持环形成负压；在第一区、第二区或者第三区中布置有晶圆传感器，晶圆传感器安装在形成于晶圆研磨头中的孔中，晶圆传感器的尾部通过弹簧连接到晶圆研磨头，弹簧的弹性系数符合：弹簧形成的弹簧力小于晶圆表面的破碎应力。该晶圆研磨头使得晶圆被吸附时表面承受的力减小，降低晶圆发生破碎的概率，但是依然存在薄膜掉落晶圆表面，影响产品质量。

CN103187232A公开了一种减少晶片背面生成聚合物的聚焦环，所述聚焦环包括内圈环和外圈环，所述内圈环的表面为耐等离子体腐蚀的金属氧化物，保证了晶片背面形成的聚合物不含硅，容易清洁，同时，只在内圈环采用金属氧化物材料，使得金属氧化物材料不会与等离子直接接触，保证了在等离子体轰击下，等离子体处理室中不会有金属氧化物颗粒污染情况出现。该发明所述的聚焦环主体既可采用半导体材料也可采用绝缘材料，能明显减少晶片背面生成聚合物，但是结构复杂，依然存在薄膜掉落晶圆表面，影响产品质量。

现有制备晶圆的装置均存在结构复杂和薄膜掉落影响产品质量的问题，因此，如何在保证制备晶圆的装置具有结构简单的情况下，还能够避免薄膜掉落影响晶圆的产品质量，成为目前迫切需要解决的问题。

发明内容

针对现有技术存在的不足，本发明的目的在于提供一种用于制备晶圆的保护环及其加工方法，是圆制作的辅助零部件，能够应用于物理气相沉积系统装置，本发明通过设置吸附槽，并使图案铣削区的粗糙程度大于其他区域，强化对薄膜的吸附能力，保护晶圆，具有对薄膜的吸附能力强、结构简单和适应性强等特点。

为达此目的，本发明采用以下技术方案：

第一方面，本发明提供了一种用于制备晶圆的保护环，所述保护环的外周面和一侧圆环面为图案铣削区，所述图案铣削区内遍布吸附槽，所述图案铣削区的粗糙度大于图案铣削区以外的粗糙度。