[发明专利]一种边缘环更换装置、等离子体处理设备及使用方法

说明书

本发明公开一种边缘环更换装置、等离子体处理设备及使用方法，所述边缘环更换装置，其位于等离子体刻蚀腔中，所述等离子体刻蚀腔的底部设有基座，所述边缘环围绕所述基座外侧；所述边缘环更换装置包括：可上下移动的上接地环，位于所述等离子体刻蚀腔的顶部；位于所述上接地环内的若干个电极组，每一所述电极组与所述边缘环相对设置；电路系统，用于向每一所述电极组提供直流电压，以使每一所述电极组产生静电吸力。本发明电极组可以产生静电吸力吸附边缘环以及解除静电吸力将已吸附的边缘环放置于预设位置，从而在对等离子体蚀刻设备不开腔以及在腔室内不设置多个驱动部件的情况下移出或移入边缘环，进而更换边缘环。

技术领域

本发明涉及半导体技术领域，尤其涉及一种边缘环更换装置、等离子体处理设备及使用方法。

背景技术

在等离子体蚀刻设备中，基板处理装置主要使用静电吸盘来夹持基板；在静电吸盘周围则通常设置有围绕基板的边缘环等部件，以调节基板周围的电场或温度分布，从而提高基板的等离子体分布的均匀性。然而，在对基板进行等离子体蚀刻的过程中，围绕基板的边缘环会直接或间接暴露于化学蚀刻和物理蚀刻中，导致边缘环被快速损耗。为了保证基板的等离子体蚀刻工艺的正常进行，则必须在预定时间段内对已损耗的边缘环进行更换处理。

目前，更换边缘环的方法主要包括：其一、在腔室处于大气压力的情况下，人工手动地替换边缘环；其二、通过围绕静电吸盘的升降致动器来替换边缘环。然而，若采用上述方法更换边缘环，则需要对等离子体蚀刻设备进行开腔，打破真空环境，再次进行工艺前要进行长时间的抽真空流程，这会使生产进程产生延误，或在腔室内静电吸盘周围设置多个驱动部件，又会出现下部射频馈入的稳定性及射频调节的复杂性等问题。

发明内容

本发明的目的在于提供一种边缘环更换装置、等离子体处理设备及使用方法，可以在对等离子体蚀刻设备不开腔以及在腔室内不设置多个驱动部件的情况下，对边缘环进行移出和移入，从而更换边缘环。

为了达到上述目的，本发明通过以下技术方案实现：

一种边缘环更换装置，其位于等离子体刻蚀腔中，所述等离子体刻蚀腔的底部设有基座，所述边缘环围绕所述基座外侧；所述边缘环更换装置包括：

可上下移动的上接地环，位于所述等离子体刻蚀腔的顶部；

位于所述上接地环内的若干个电极组，每一所述电极组与所述边缘环相对设置；

电路系统，用于向每一所述电极组提供直流电压，以使每一所述电极组产生静电吸力。

优选地，所述电路系统包括开关，用于控制所述直流电压的通断。

优选地，所述等离子体刻蚀腔的侧壁上设有一传片口，所述上接地环的下表面在高位和低位两个位置之间移动，所述高位在所述传片口之上，所述低位在所述传片口之下。

优选地，所述低位使所述上接地环的下表面与所述边缘环的上表面接触。

优选地，所述电极组的下表面靠近所述上接地环的下表面。

优选地，所述电极组包括极性相反的第一电极和第二电极，且所述第一电极和所述第二电极沿周向或径向设置。

优选地，所述电极组的数量为1个，所述第一电极和所述第二电极为圆环形，且同心设置。

优选地，所述电极组的数量为1个，所述第一电极和所述第二电极为半环形，且沿所述上接地环的周向设置。

优选地，所述电极组的表面设有绝缘层，且所述绝缘层的厚度为20μm～90μm。

优选地，所述直流电压为100V～10000V。

另一方面，本发明还提供一种等离子体处理设备，包括：等离子体刻蚀腔，位于等离子体刻蚀腔内的上电极，围绕所述上电极设置的可移动的上接地环，以及如上述的边缘环更换装置。