[发明专利]刻蚀装置及刻蚀方法

权利要求书

1.一种刻蚀装置，用于刻蚀硅片，包括：

刻蚀腔室，具有进气口和多个排气口；

喷气头，设置在所述刻蚀腔室内并位于所述进气口下方；

托盘装置，具有一托盘本体用于承载所述硅片，所述托盘本体位于所述刻蚀腔室内并位于所述喷气头下方，所述托盘本体上开有多个导孔；

多个导柱，分别收容于所述托盘本体相应的导孔中，导柱托起所述硅片；

驱动装置，驱动所述托盘本体在所述刻蚀腔室内上下运动以调整所述托盘本体与所述喷气头之间的距离；

牺牲环，所述牺牲环安放在所述托盘本体上并环绕着所述硅片，所述牺牲环的刻蚀速率与所述硅片上的阻挡层的刻蚀速率相同或相近。

2.根据权利要求1所述的刻蚀装置，其特征在于：所述刻蚀腔室内的底部开有多个定位凹槽，所述导柱的下端位于所述定位凹槽内。

3.根据权利要求1所述的刻蚀装置，其特征在于：所述托盘本体的顶部开有多个收容槽，所述导孔分别与其对应的收容槽相通，所述导柱的顶部具有凸部，所述凸部置于所述收容槽内。

4.根据权利要求1所述的刻蚀装置，其特征在于：所述导柱的下端固定在所述刻蚀腔室内的底部。

5.根据权利要求1所述的刻蚀装置，其特征在于：所述牺牲环为单层结构。

6.根据权利要求1所述的刻蚀装置，其特征在于：所述牺牲环的刻蚀速率是所述阻挡层的刻蚀速率的0.8倍至1.2倍。

7.根据权利要求6所述的刻蚀装置，其特征在于：所述牺牲环的刻蚀速率是所述阻挡层的刻蚀速率的0.9倍至1.1倍。

8.根据权利要求1所述的刻蚀装置，其特征在于：所述牺牲环为双层结构，所述牺牲环的底层由铝、不锈钢、铜之一或以上三者的合金构成，所述牺牲环的表层的刻蚀速率与所述硅片上的阻挡层的刻蚀速率相同或相近。

9.根据权利要求8所述的刻蚀装置，其特征在于：所述牺牲环表层的刻蚀速率是所述阻挡层的刻蚀速率的0.8倍至1.2倍。

10.根据权利要求9所述的刻蚀装置，其特征在于：所述牺牲环表层的刻蚀速率是所述阻挡层的刻蚀速率的0.9倍至1.1倍。

11.根据权利要求1所述的刻蚀装置，其特征在于：所述牺牲环的内侧面为一倾斜的斜面。

12.根据权利要求1所述的刻蚀装置，其特征在于：所述牺牲环上开有安装孔。

13.根据权利要求1所述的刻蚀装置，其特征在于：所述多个排气口均匀设置在所述刻蚀腔室的底部。

14.根据权利要求1所述的刻蚀装置，其特征在于：所述刻蚀腔室的顶部及两侧部以及所述托盘装置的托盘本体上分别内嵌有加热件和温度传感器。

15.根据权利要求14所述的刻蚀装置，其特征在于：对所述刻蚀腔室的顶部、刻蚀腔室的两侧部及托盘本体的温度控制是彼此独立并分别由设置其上的温度传感器监测。

16.根据权利要求1所述的刻蚀装置，其特征在于：所述托盘装置还包括一穿过所述刻蚀腔室的支撑臂，所述支撑臂相对的两端分别连接所述托盘本体和一托盘底座。

17.根据权利要求16所述的刻蚀装置，其特征在于：所述驱动装置包括一马达和一丝杆，所述丝杆与所述马达相连并穿过所述托盘装置的托盘底座并固定在所述刻蚀腔室的底部。

18.根据权利要求16所述的刻蚀装置，其特征在于：所述刻蚀装置还包括若干可伸缩的弹性件，所述弹性件设置在刻蚀腔室的底部与托盘底座之间。

19.一种使用权利要求1所述刻蚀装置刻蚀硅片的方法，包括以下步骤：

驱动托盘本体向下运动，导柱的上端凸伸出所述托盘本体，将所述硅片放在所述导柱的上端，由所述导柱托住所述硅片；

驱动所述托盘本体向上运动，所述硅片落在所述托盘本体上，所述托盘本体继续向上运动到设定的工艺位置；

均匀的喷射刻蚀气体到硅片上，刻蚀硅片上需被刻蚀的阻挡层；

排出残留的刻蚀气体和刻蚀气体与阻挡层反应生成的产物；

驱动托盘本体向下运动，导柱的上端托起已被刻蚀的硅片；

从导柱上取走已被刻蚀的硅片。

20.根据权利要求19所述的刻蚀方法，其特征在于：进一步包括在所述硅片进入所述刻蚀腔室之前或者之后，将所述刻蚀腔室内的温度调整到工艺需求的温度。