[发明专利]聚焦环、承载装置及反应腔室

说明书

本发明提供了一种聚焦环，套置在用于承载基片的卡盘的外周壁，聚焦环包括由上至下依次叠置的上环部、中环部和下环部；中环部的内壁垂直下环部的上表面，且下环部的内径小于中环部的内径，以使基片的底部边缘能够放置于下环部相对中环部内壁凸出的上表面上；上环部的内壁与上环部的下表面之间的夹角为锐角，以使基片上表面上方电场的等位线趋于平直；上环部的上表面高于基片的上表面，二者的高度差为第一距离。本发明还提供一种承载装置和反应腔室，可以同时解决基片的环形边缘区域的刻蚀速率高和刻蚀角度差的问题。

技术领域

本发明属于半导体加工设备技术领域，具体涉及聚焦环、承载装置及反应腔室。

背景技术

等离子装置广泛地应用于集成电路(IC)或MEMS器件的制造工艺中，等离子体中含有大量的电子、离子、激发态的原子、分子和自由基等活性粒子，这些活性粒子和衬底相互作用使材料表面发生各种物理和化学反应,使材料表面性能获得变化，不仅可以将多层材料交替的沉积到衬底表面，还可以对衬底表面刻蚀多层材料。

图1a为现有的腔室内部局部结构示意图，请参阅图1a，包括：静电卡盘1、聚焦环2，静电卡盘1采用静电吸附的方式固定基片S，聚焦环套置在静电卡盘1的侧壁外侧，且聚焦环2上表面的内环区域形成有环形凹部，该环形凹部低于静电卡盘1的上表面，基片S位于静电卡盘1的上表面时基片S的环形边沿位于环形凹部内，该环形凹部会对基片S进行限位，保证基片S吸附在静电卡盘1上固定的准确位置上。

然而，在实际应用中，采用图1a所示聚焦环会存在以下问题：与基片的中心区域相比，会出现基片的环形边缘区域的刻蚀速率高；为此，现有技术中增大聚焦环2的高度，如图1b所示，聚焦环2的上表面高于基片的上表面，这样，虽然可以在一定程度上使基片的环形边缘区域的刻蚀速率降低，但是，又会存在相对基片的中心区域而言，基片的环形边缘区域的刻蚀角度变差，从而造成刻蚀形貌差。

发明内容

本发明旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一，提出了一种聚焦环、承载装置及反应腔室，可以同时解决基片的环形边缘区域的刻蚀速率高和刻蚀角度差的问题。

为解决上述问题之一，本发明提供了一种聚焦环，套置在用于承载基片的卡盘的外周壁；所述聚焦环包括由上至下依次叠置的上环部、中环部和下环部；所述中环部的内壁垂直所述下环部的上表面，且所述下环部的内径小于所述中环部的内径，以使所述基片的底部边缘能够放置于所述下环部相对所述中环部内壁凸出的上表面上；所述上环部的内壁与所述上环部的下表面之间的夹角为锐角，以使所述基片上表面上方电场的等位线趋于平直；所述上环部的上表面高于所述基片的上表面，二者的高度差为第一距离。

优选地，所述上环部底面高于所述基片的上表面，二者的高度差为第二距离。

优选地，所述第一距离的取值范围为大于3mm且小于等于8mm；所述第二距离的取值范围为小于等于3mm；所述锐角的取值范围为大于等于30°且小于等于60°。

优选地，所述中环部的内壁和所述基片的外周壁之间的距离为第三距离；所述第三距离的取值范围为小于等于1mm。

优选地，所述第一距离为8mm；所述第二距离为1mm；所述第三距离为1mm，所述锐角为60°。

优选地，所述第一距离为8mm；所述第二距离为2mm；所述第三距离为1mm，所述锐角为30°。

优选地，所述第一距离为8mm；所述第二距离为3mm；所述第三距离为1mm，所述锐角为45°。

优选地，所述聚焦环采用石英或者陶瓷材料制成。

作为另外一个技术方案，本发明还提供一种承载装置，包括卡盘和聚焦环，所述聚焦环套置在所述卡盘的侧壁，所述卡盘和所述聚焦环共同用来承载基片，所述聚焦环采用上述提供的聚焦环。