[发明专利]等离子体刻蚀装置及其等离子体刻蚀方法

说明书

一种等离子体刻蚀装置及其等离子体刻蚀方法，所述等离子体刻蚀装置包括：刻蚀腔室；晶圆基座，位于所述刻蚀腔室内；聚焦环，环绕所述晶圆基座，以围成用于放置晶圆的区域；导电环，内嵌于所述聚焦环，且具有负电势。本发明方案可以在聚焦环变薄时，降低晶圆边缘区域的刻蚀速率，减少甚至避免对晶圆边缘区域的刻蚀效果的影响，提高半导体器件的品质。

技术领域

本发明涉及半导体制造领域，尤其是涉及一种等离子体刻蚀装置及其等离子体刻蚀方法。

背景技术

在半导体制造领域中，等离子体工艺(Plasma Technology)具有举足轻重的作用，广泛应用在刻蚀工艺(如干法刻蚀)以及沉积工艺(如化学气相沉积)中。

在对晶圆进行等离子体刻蚀的过程中，由于真空系统不断的抽气，至使等离子体中央部分浓度高外围低，导致晶圆的边缘区域的刻蚀速率较低，而中心区域的刻蚀速率较高。通常会在等离子体蚀刻腔室中设置聚焦环(Focus Ring)，以变相扩大晶圆表面的方式，提高晶圆的边缘区域的刻蚀速率。

然而，由于在对晶圆进行刻蚀的过程中，聚焦环也会受到损耗，导致聚焦环的厚度减薄，进而使得晶圆的边缘区域上方的等离子体的高度降低，导致晶圆的边缘区域的刻蚀速率逐渐增大，影响半导体器件的品质。

发明内容

本发明解决的技术问题是提供一种等离子体刻蚀装置及其等离子体刻蚀方法，可以在聚焦环变薄时，降低晶圆边缘区域的刻蚀速率，减少甚至避免对晶圆边缘区域的刻蚀效果的影响，提高半导体器件的品质。

为解决上述技术问题，本发明实施例提供一种等离子体刻蚀装置，包括：刻蚀腔室；晶圆基座，位于所述刻蚀腔室内；聚焦环，环绕所述晶圆基座，以围成用于放置晶圆的区域；导电环，内嵌于所述聚焦环，且具有负电势

可选的，所述等离子体刻蚀装置还包括：外电源，所述外电源负极连接至所述导电环，且所述外电源的正极接地。

可选的，所述聚焦环的顶部表面高于所述晶圆基座的表面。

可选的，随着所述聚焦环的厚度变小，所述导电环的负电势的绝对值变大；其中，所述聚焦环的厚度方向垂直于所述晶圆基座的表面。

可选的，所述导电环的材料选自：铜、铝、钛以及银。

为解决上述技术问题，本发明实施例提供一种上述等离子体刻蚀装置的等离子体刻蚀方法，包括：提供晶圆；将所述晶圆放置于所述晶圆基座；在所述刻蚀腔室内引入等离子体，并开始刻蚀；在刻蚀过程中，向所述导电环提供负电势。

可选的，通过外电源来调节所述导电环的负电势，其中，所述外电源的负极连接至所述导电环，且所述外电源的正极接地。

可选的，在刻蚀过程中监控所述聚焦环的厚度，并根据所述聚焦环的厚度对所述导电环的负电势的绝对值进行调节。

可选的，随着所述聚焦环的厚度变小，所述导电环的负电势的绝对值变大；其中，所述聚焦环的厚度方向垂直于所述晶圆基座的表面。

可选的，所述聚焦环的顶部表面高于所述晶圆基座的表面。

与现有技术相比，本发明实施例的技术方案具有以下有益效果：