[发明专利]静电夹盘外围的插入环的介电常数的调整方法

说明书

本发明提供了一种静电夹盘外围的插入环的介电常数的调整方法，所述插入环为能够通入和排出流体的中空腔体结构，所述调整方法包括：步骤A、获取插入环的预定介电常数；所述预定介电常数由反应腔体内待加工晶圆上方的等离子体密度及其分布确定；步骤B、根据所述插入环的预定介电常数，选取与所述预定介电常数相对应的流体介电质；步骤C、向所述中空腔体内通入选取的流体介电质。通过本发明提供的调整方法，可以实现插入环介电常数的大幅度且精确调整。

技术领域

本领域涉及半导体加工工艺领域，尤其涉及一种静电夹盘外围的插入环的介电常数的调整方法。

背景技术

对待加工晶圆的等离子体加工处理过程通常发生在电容耦合放电等离子体加工设备的腔体内。如图1所示，电容耦合放电等离子体加工设备的腔体1内部包括用于放置和固定待加工晶圆的静电夹盘2以及位于静电夹盘2外围的插入环(insert ring)3。该插入环3为绝缘体，并且该插入环3用于实现静电夹盘2’与地隔离。

在等离子体加工处理时，待加工晶圆4固定在静电夹盘2上，腔体1外部的射频功率源RF源产生的射频功率P₀输入到反应腔体1内，反应腔体1内部的静电夹盘2和位于静电夹盘2外围的插入环3对该输入的射频功率进行耦合。利用两者耦合的功率在反应腔体1内对待加工晶圆4进行等离子体加工处理。

其中，通过静电夹盘耦合的射频功率和通过插入环耦合的射频功率会影响腔体内待加工晶圆上方的等离子体密度及其分布。

通常情况下，为了提高待加工晶圆的加工质量，如待加工晶圆表面的均匀性，需要根据待加工晶圆的性能参数以及加工处理要达到的目标性能参数调整待加工晶圆边缘上方的等离子体密度及其分布。

位于静电夹盘外围的插入环的介电性能影响下电极边缘表面上方的等离子体密度及其分布，并且在等离子体加工过程中，待加工晶圆的边缘与下电极的边缘靠近或者重合，所以，当插入环的介电常数变化后，待加工晶圆边缘表面上方的等离子体密度及其分布也会发生变化。因此，可以通过调整插入环的介电常数实现对待加工晶圆边缘表面上方的等离子体密度及其分布的调整。

由于插入环可以为中空腔体，其内部可以填充流体介电质。流体介电质的多少导致插入环的介电常数不同。而流体介电质的多少可以通过液位来确定。因此，现有技术中，通常通过调整填充在中空腔体内的流体介电质的液位高低来达到调整插入环的介电常数的目的。

然而，中空腔体的横截面尺寸有限，填充在其内的流体介电质的液位变化范围也较小，因此，通过调整流体介电质的液位调整插入环的介电常数的方法，其调整幅度较小，有时不能使得介电常数达到目标值。而且，插入环内的流体介电质的液位一般只能通过目测粗略估计，因此，通过液位调整插入环的介电常数的方法不能对介电常数进行精确调整。

发明内容

有鉴于此，本发明提供了一种静电夹盘外围的插入环的介电常数的调整方法，以实现对位于静电夹盘外围的插入环的介电常数精确且大幅度的调整。

为了达到上述发明目的，本发明采用了如下技术方案：

一种静电夹盘外围的插入环的介电常数的调整方法，所述插入环为能够通入和排出流体的中空腔体结构，所述调整方法包括：

步骤A、获取插入环的预定介电常数；所述预定介电常数由反应腔体内待加工晶圆上方的等离子体密度及其分布确定；

步骤B、根据所述插入环的预定介电常数，选取与所述预定介电常数相对应的流体介电质；

步骤C、向所述中空腔体内通入选取的流体介电质。

可选地，根据所述插入环的预定介电常数选取的流体介电质至少包括两种，所述步骤B之后，所述步骤C之前，还包括：

步骤D、根据所述插入环的预定介电常数以及不同种类的流体介电质的介电常数，确定不同种类的流体介电质的体积比例；