TW201332013A - 一種減少晶片背面生成聚合物的聚焦環 - Google Patents
一種減少晶片背面生成聚合物的聚焦環 Download PDFInfo
- Publication number
- TW201332013A TW201332013A TW101143726A TW101143726A TW201332013A TW 201332013 A TW201332013 A TW 201332013A TW 101143726 A TW101143726 A TW 101143726A TW 101143726 A TW101143726 A TW 101143726A TW 201332013 A TW201332013 A TW 201332013A
- Authority
- TW
- Taiwan
- Prior art keywords
- ring
- focus ring
- wafer
- focus
- plasma
- Prior art date
Links
- 229920000642 polymer Polymers 0.000 title claims abstract description 22
- 239000000463 material Substances 0.000 claims abstract description 44
- 229910044991 metal oxide Inorganic materials 0.000 claims abstract description 17
- 150000004706 metal oxides Chemical class 0.000 claims abstract description 17
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 claims abstract description 15
- 238000005260 corrosion Methods 0.000 claims abstract description 10
- ADCOVFLJGNWWNZ-UHFFFAOYSA-N antimony trioxide Chemical compound O=[Sb]O[Sb]=O ADCOVFLJGNWWNZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 12
- NFFIWVVINABMKP-UHFFFAOYSA-N methylidynetantalum Chemical compound [Ta]#C NFFIWVVINABMKP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 11
- 229910003468 tantalcarbide Inorganic materials 0.000 claims description 11
- 230000007797 corrosion Effects 0.000 claims description 9
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 9
- TWNQGVIAIRXVLR-UHFFFAOYSA-N oxo(oxoalumanyloxy)alumane Chemical compound O=[Al]O[Al]=O TWNQGVIAIRXVLR-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 9
- 238000005229 chemical vapour deposition Methods 0.000 claims description 4
- 238000000576 coating method Methods 0.000 claims description 3
- 229910052732 germanium Inorganic materials 0.000 claims description 3
- GNPVGFCGXDBREM-UHFFFAOYSA-N germanium atom Chemical compound [Ge] GNPVGFCGXDBREM-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- 238000005507 spraying Methods 0.000 claims description 3
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 claims description 2
- 230000002093 peripheral effect Effects 0.000 claims description 2
- WTUYVMCQYIBIKQ-UHFFFAOYSA-K trilithium;trifluoride Chemical compound [Li+].[Li+].[Li+].[F-].[F-].[F-] WTUYVMCQYIBIKQ-UHFFFAOYSA-K 0.000 claims description 2
- 239000011810 insulating material Substances 0.000 abstract description 5
- 239000002245 particle Substances 0.000 abstract description 4
- 238000004140 cleaning Methods 0.000 abstract 1
- 238000001020 plasma etching Methods 0.000 description 7
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 6
- PQXKHYXIUOZZFA-UHFFFAOYSA-M lithium fluoride Chemical compound [Li+].[F-] PQXKHYXIUOZZFA-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 6
- KJTLSVCANCCWHF-UHFFFAOYSA-N Ruthenium Chemical compound [Ru] KJTLSVCANCCWHF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- 238000005530 etching Methods 0.000 description 5
- 239000012495 reaction gas Substances 0.000 description 5
- 229910052707 ruthenium Inorganic materials 0.000 description 5
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 4
- 238000011109 contamination Methods 0.000 description 4
- 229910052715 tantalum Inorganic materials 0.000 description 4
- GUVRBAGPIYLISA-UHFFFAOYSA-N tantalum atom Chemical compound [Ta] GUVRBAGPIYLISA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 3
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 2
- 229910052758 niobium Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000010955 niobium Substances 0.000 description 2
- GUCVJGMIXFAOAE-UHFFFAOYSA-N niobium atom Chemical compound [Nb] GUCVJGMIXFAOAE-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000010453 quartz Substances 0.000 description 2
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N silicon dioxide Inorganic materials O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N aluminium oxide Inorganic materials [O-2].[O-2].[O-2].[Al+3].[Al+3] PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000000919 ceramic Substances 0.000 description 1
- 229910000420 cerium oxide Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000007547 defect Effects 0.000 description 1
- 230000003670 easy-to-clean Effects 0.000 description 1
- 230000005684 electric field Effects 0.000 description 1
- 239000001307 helium Substances 0.000 description 1
- 229910052734 helium Inorganic materials 0.000 description 1
- SWQJXJOGLNCZEY-UHFFFAOYSA-N helium atom Chemical compound [He] SWQJXJOGLNCZEY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000002347 injection Methods 0.000 description 1
- 239000007924 injection Substances 0.000 description 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- NJPPVKZQTLUDBO-UHFFFAOYSA-N novaluron Chemical compound C1=C(Cl)C(OC(F)(F)C(OC(F)(F)F)F)=CC=C1NC(=O)NC(=O)C1=C(F)C=CC=C1F NJPPVKZQTLUDBO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000003647 oxidation Effects 0.000 description 1
- 238000007254 oxidation reaction Methods 0.000 description 1
- BMMGVYCKOGBVEV-UHFFFAOYSA-N oxo(oxoceriooxy)cerium Chemical compound [Ce]=O.O=[Ce]=O BMMGVYCKOGBVEV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- SIWVEOZUMHYXCS-UHFFFAOYSA-N oxo(oxoyttriooxy)yttrium Chemical compound O=[Y]O[Y]=O SIWVEOZUMHYXCS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
Landscapes
- Drying Of Semiconductors (AREA)
Abstract
本發明公開了一種減少晶片背面生成聚合物的聚焦環，所述聚焦環包括內圈環和外圈環，所述內圈環的表面為耐等離子體腐蝕的金屬氧化物，保證了晶片背面形成的聚合物不含矽，容易清潔，同時，只在內圈環採用金屬氧化物材料，使得金屬氧化物材料不會與等離子直接接觸，保證了在等離子體轟擊下，等離子體處理室中不會有金屬氧化物顆粒污染情況出現。本發明所述的聚焦環主體既可採用半導體材料也可採用絕緣材料，結構簡單，能明顯減少晶片背面生成聚合物。
Description
本發明關於半導體器件的製造領域，尤其關於減少晶片背面聚合物的技術領域。
在半導體晶片刻蝕時，將晶片放置在等離子體刻蝕室的基座上，基座週邊通常環繞設置一聚焦環，用以調節等離子體刻蝕室內的電場強度，從而保證晶片中心區域和邊緣區域刻蝕的均勻性。聚焦環和晶片之間會形成一個狹窄的縫隙，刻蝕時，等離子體刻蝕室內對蝕刻反應氣體(由一種或多種氣體組成)施加能量以將氣體激勵形成等離子體，反應氣體中的等離子體和聚焦環表面的材料發生化學反應，生成的聚合物沉積在晶片背面暴露出來的邊緣部分，造成污染。製作聚焦環可以採用的材料有很多，當聚焦環為絕緣材料，如石英，氧化鋁時，聚焦環暴露在等離子體中的部分被等離子體腐蝕，形成含金屬的顆粒，對待處理的晶片造成嚴重污染；當聚焦環為含半導體材料，如碳化矽，矽等材料時，等離子體與矽反應形成含矽的聚合物，由於含矽的聚合物難以去除，使其聚集在晶片背面，可能成為後續半導體制程的污染來源。
為了解決現有技術的問題，本發明提供一種減少晶片背面生成聚合物的聚焦環，其圍繞設置於一等離子體刻蝕室中的晶片和支撐所述晶片的基座的外周側，所述聚焦環包括一內圈環和一外圈環，所述內圈環延伸至晶片背面的邊緣之下，所述內圈環的表面為耐等離子體腐蝕的金屬
氧化物，所述外圈環表面為半導體材料。
所述的聚焦環主體材料為碳化矽，所述的耐等離子體腐蝕的金屬氧化物為塗覆在聚焦環主體上的三氧化二釔、三氧化二鋁及三氟化鋰中的一種或幾種。
所述的聚焦環主體材料為三氧化二釔，所述外圈環表面塗覆的半導體材料為碳化矽。
所述的聚焦環主體材料為三氧化二鋁，所述外圈環表面塗覆的半導體材料為矽。
所述的聚焦環包括兩種材料，所述內圈環材料為三氧化二釔，所述的外圈環材料為碳化矽。
所述的聚焦環包括兩種材料，所述的內圈環材料為三氧化二鋁，所述的外圈環材料為矽。
塗覆所述耐等離子體腐蝕的金屬氧化物的工藝為化學氣相沉積或噴塗工藝。
本發明所述的聚焦環的內圈環表面材料採用耐等離子體腐蝕的金屬氧化物，外圈環的表面材料採用半導體材料，保證了晶片背面形成的聚合物不含矽，容易清潔，同時，只在內圈環採用金屬氧化物材料，使得金屬氧化物材料不會與等離子直接接觸，保證了在等離子體轟擊下，等離子體處理室中不會有金屬氧化物顆粒污染情況出現。本發明所述的聚焦環主體既可採用半導體材料也可採用絕緣材料，結構簡單，能明顯減少晶片背面生成聚合物。
通過閱讀參照以下附圖對非限制性實施例所作的詳細描述，本發明的其他特徵、目的和優點將會變得更明顯。
100‧‧‧等離子體刻蝕室
1‧‧‧晶片
2‧‧‧下電極
3‧‧‧支撐環
4‧‧‧聚焦環
41‧‧‧內圈環
42‧‧‧外圈環
5‧‧‧邊緣環
110‧‧‧反應氣體源
10‧‧‧上電極
圖1為本發明所述的聚焦環所應用的等離子體刻蝕室結構示意圖；圖2為本發明所述的聚焦環的結構示意圖。
如圖1-2所示，本發明具體公開了一種減少晶片背面生成聚合物的聚焦環，在等離子體刻蝕室100內，有上電極10和下電極2，上電極10連接反應氣體源110，可同時作為氣體注入裝置使用。下電極2同時作為等離子體刻蝕室內的基座，以支撐其上方的晶片1。
在晶片1和下電極2外周環繞設置一聚焦環4，聚焦環4的上表面與晶片1的下表面之間形成一條狹窄的縫隙；下表面坐落在一支撐環3上，聚焦環4包括內圈環41和外圈環42，內圈環41延伸至晶片背面的邊緣之下，外圈環42外環繞設置一邊緣環5，邊緣環5靠近等離子體反應腔壁，內圈環41和外圈環42可以為一體，也可以相互獨立，本實施例中內圈環41和外圈環42為一體。
本發明中，聚焦環4的主體材料可以為絕緣材料，如石英、陶瓷等，也可以為半導體材料，如矽、碳化矽等。碳化矽作為製作聚焦環常用的材料，一般通過化學氣相沉積獲得，刻蝕時，等離子體刻蝕室100內對蝕刻反應氣體(由一種或多種氣體組成)施加能量以將氣體激勵形成等離子體，反應氣體中的等離子體和聚焦環4的內圈環41表面發生化學反應，生成的含矽的聚合物沉積在晶片背面暴露出來的部分，由於含矽的聚合物較難去除，故會在晶片1背面形成越來越多的聚合物，造成污染，影響後續反應進程。為了防止等離子體和內圈環41表面發生反應，本實施例在內圈環41表面塗覆一層耐等離子體腐蝕的金屬氧化物，可以為氧化釔、氧化鋁、氟化鋰中的一種或幾種。本實施例採用的塗覆金屬氧化物的工藝為噴塗工藝。
本發明也可選用絕緣材料製作聚焦環，如氧化釔、氧化鋁、
氟化鋰等，由於上述金屬氧化物製作的聚焦環的外圈環42暴露在等離子體中，受等離子體轟擊後形成含金屬的顆粒存在於等離子體處理室中，對待加工晶片造成污染，故在外圈環42的表面塗覆碳化矽或矽等不含金屬的材料，以保證反應的正常進行。所述塗覆碳化矽或矽的工藝為化學氣相沉積工藝。
實施例2：本實施所述的聚焦環4的內圈環41和外圈環42相互獨立，採用不同的材料製作，所述內圈環41採用耐等離子體腐蝕的金屬氧化物材料，如氧化釔、氧化鋁、氟化鋰中的一種或幾種，本實施例採用氧化鋁；外圈環42採用半導體材料，如矽、碳化矽等，本實施例採用矽作為外圈環42的材料。本實施例的其他技術特徵同上述實施例。
雖然本發明己以較佳實施例披露如上，但本發明並非限定於此。任何本領域技術人員，在不脫離本發明的精神和範圍內，均可作各種更動與修改，因此本發明的保護範圍應當以權利要求所限定的範圍為准。
1‧‧‧晶片
2‧‧‧下電極
3‧‧‧支撐環
41‧‧‧內圈環
42‧‧‧外圈環
5‧‧‧邊緣環
Claims (7)
- 一種減少晶片背面生成聚合物的聚焦環，所述聚焦環圍繞設置於一等離子體刻蝕室中的晶片和支撐所述晶片的基座的外周側，所述聚焦環包括一內圈環和一外圈環，所述內圈環延伸至所述晶片背面的邊緣之下，其中所述內圈環的表面為耐等離子體腐蝕的金屬氧化物，所述外圈環表面為半導體材料。
- 如請求項1所述之一種減少晶片背面生成聚合物的聚焦環，其中所述的聚焦環主體材料為碳化矽，所述的耐等離子體腐蝕的金屬氧化物為塗覆在所述的聚焦環主體上的三氧化二釔、三氧化二鋁、及三氟化鋰中的一種或多種。
- 如請求項1所述之一種減少晶片背面生成聚合物的聚焦環，其中所述的聚焦環主體材料為三氧化二釔，所述外圈環表面塗覆的半導體材料為碳化矽。
- 如請求項1所述之一種減少晶片背面生成聚合物的聚焦環，其中所述的聚焦環主體材料為三氧化二鋁，所述外圈環表面塗覆的半導體材料為矽。
- 如請求項1所述之一種減少晶片背面生成聚合物的聚焦環，其中所述的聚焦環包括兩種材料，所述內圈環材料為三氧化二釔，所述的外圈環材料為碳化矽。
- 如請求項1所述之一種減少晶片背面生成聚合物的聚焦環，其中所述的聚焦環包括兩種材料，所述的內圈環材料為三氧化二鋁，所述的外圈環材 料為矽。
- 如請求項2所述之一種減少晶片背面生成聚合物的聚焦環，其中塗覆所述耐等離子體腐蝕的金屬氧化物的工藝為化學氣相沉積或噴塗工藝。
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201110448622.7A CN103187232B (zh) | 2011-12-28 | 2011-12-28 | 一种减少晶片背面生成聚合物的聚焦环 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| TW201332013A true TW201332013A (zh) | 2013-08-01 |
| TWI488237B TWI488237B (zh) | 2015-06-11 |
Family
ID=48678343
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| TW101143726A TW201332013A (zh) | 2011-12-28 | 2012-11-22 | 一種減少晶片背面生成聚合物的聚焦環 |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN103187232B (zh) |
| TW (1) | TW201332013A (zh) |
Families Citing this family (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR102136790B1 (ko) * | 2013-11-15 | 2020-07-23 | 삼성디스플레이 주식회사 | 플렉서블 디스플레이 장치와, 이의 제조 방법 |
| CN104008946B (zh) * | 2014-06-12 | 2016-09-07 | 上海华力微电子有限公司 | 铝刻蚀工艺用聚焦环、铝刻蚀工艺 |
| CN109423606A (zh) * | 2017-08-24 | 2019-03-05 | 中微半导体设备(上海)有限公司 | 聚焦环及其耐腐蚀防护方法 |
| JP7370228B2 (ja) * | 2019-11-22 | 2023-10-27 | 東京エレクトロン株式会社 | プラズマ処理装置 |
| CN113097038B (zh) * | 2021-02-25 | 2022-07-15 | 长江存储科技有限责任公司 | 刻蚀装置 |
| KR20250021473A (ko) * | 2022-06-08 | 2025-02-13 | 램 리써치 코포레이션 | 실란 커플링제를 이용한 척킹 시스템 |
Family Cites Families (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6464843B1 (en) * | 1998-03-31 | 2002-10-15 | Lam Research Corporation | Contamination controlling method and apparatus for a plasma processing chamber |
| JP4421305B2 (ja) * | 2003-01-07 | 2010-02-24 | 東京エレクトロン株式会社 | プラズマ処理装置及びプラズマ処理方法 |
| US20070032081A1 (en) * | 2005-08-08 | 2007-02-08 | Jeremy Chang | Edge ring assembly with dielectric spacer ring |
| CN101522946B (zh) * | 2006-10-06 | 2012-06-13 | 迦南精机株式会社 | 耐腐蚀性构件及其制备方法 |
| CN101552182B (zh) * | 2008-03-31 | 2010-11-03 | 北京北方微电子基地设备工艺研究中心有限责任公司 | 一种用于半导体制造工艺中的边缘环机构 |
| DE202010015933U1 (de) * | 2009-12-01 | 2011-03-31 | Lam Research Corp.(N.D.Ges.D.Staates Delaware), Fremont | Eine Randringanordnung für Plasmaätzkammern |
-
2011
- 2011-12-28 CN CN201110448622.7A patent/CN103187232B/zh active Active
-
2012
- 2012-11-22 TW TW101143726A patent/TW201332013A/zh unknown
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CN103187232A (zh) | 2013-07-03 |
| TWI488237B (zh) | 2015-06-11 |
| CN103187232B (zh) | 2015-09-16 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN108878246B (zh) | 用于腔室部件的多层等离子体侵蚀保护 | |
| JP5437445B2 (ja) | 基板洗浄チャンバ、洗浄及びコンディショニング方法 | |
| TW201332013A (zh) | 一種減少晶片背面生成聚合物的聚焦環 | |
| US20080289766A1 (en) | Hot edge ring apparatus and method for increased etch rate uniformity and reduced polymer buildup | |
| TWI541894B (zh) | A plasma processing chamber, a gas sprinkler head and a method of manufacturing the same | |
| JP2012204644A (ja) | プラズマ処理装置及びプラズマ処理方法 | |
| US20220336192A1 (en) | Metal component and manufacturing method thereof and process chamber having the metal component | |
| TW201327664A (zh) | 等離子體處理裝置及聚焦環元件 | |
| US10790124B2 (en) | Methods for removing particles from etching chamber | |
| TW201447968A (zh) | 等離子體裝置內具有氧化釔包覆層的部件及其製造方法 | |
| TW201324607A (zh) | 清潔晶片背面聚合物的裝置和方法 | |
| CN104201095A (zh) | 一种晶边刻蚀工艺 | |
| TWI880527B (zh) | 電漿處理方法與用於電漿處理腔室的腔室部件及其製造方法 | |
| JP2024536969A (ja) | プロセスチャンバ部品のための高度バリア酸化ニッケル（ＢＮｉＯ）コーティング開発 | |
| US20160155657A1 (en) | Surface profile modifications for extended life of consumable parts in semiconductor processing equipment | |
| TWI686842B (zh) | 電漿處理方法及電漿處理裝置 | |
| CN203895409U (zh) | 边缘环组件 | |
| CN104282518B (zh) | 等离子体处理装置的清洁方法 | |
| CN110211870B (zh) | 晶圆减薄方法 | |
| TWI533374B (zh) | A focus ring that improves the uniformity of wafer edge etch rate | |
| JP5704192B2 (ja) | プラズマエッチング方法及びプラズマエッチング装置並びに記憶媒体 | |
| CN104008946B (zh) | 铝刻蚀工艺用聚焦环、铝刻蚀工艺 | |
| US20160056059A1 (en) | Component for semiconductor process chamber having surface treatment to reduce particle emission | |
| TW202427675A (zh) | 用於處理腔室中的基板處理的經塗佈基板支撐組件 | |
| TW201818470A (zh) | 矽構件之調節方法 |