[发明专利]等离子体处理晶圆用载具及晶圆处理设备

说明书

本发明提供了一种等离子体处理晶圆用载具，所述载具包括托盘和边缘环，所述托盘放置晶圆，所述边缘环绕所述托盘周向设置，所述边缘环设有用于排出副产物的排出结构，所述排出结构贯穿所述缘环。本发明通过在所述边缘环设置所述排出结构，能将等离子体处理所述晶圆时产生的副产物实时排出所述载具，避免副产物在所述晶圆附近附着堆积而触碰到所述晶圆而对所述晶圆的边缘造成污染，防止干扰等离子体与所述晶圆的处理反应，有助于提高所述晶圆的生产质量。本发明还提供了一种晶圆处理设备，设置有所述的等离子体处理晶圆用载具。

技术领域

本发明涉及半导体制造领域，尤其涉及一种等离子体处理晶圆用载具及晶圆处理设备。

背景技术

等离子体刻蚀，也称为干法刻蚀，是集成电路制造的关键工艺之一。目的是完整地将掩膜图形复制到硅片表面，其范围涵盖前端CMOS栅极(Gate)大小的控制，以及后端金属铝的刻蚀及Via和Trench的刻蚀。在半导体、LED、MEMS(微机电系统)等加工领域一般采用等离子体刻蚀设备，该刻蚀设备一般由工艺模块和传输模块组成。工艺模块包括工艺腔室，刻蚀工艺通常在工艺腔室中进行，从而在晶圆上刻蚀出所需要的图形，传输模块则负责将待加工的晶圆传入工艺腔室并将处理完的晶圆传出工艺腔室。

传统地，晶圆在封闭的腔室生产加工过程中，通常采用晶圆载具来进行承载，晶圆载具例如选用托盘、静电卡盘等。在对晶圆进行等立离子体刻蚀的时候，刻蚀下来的副产物会从晶圆上反溅并沉积到腔室中，若真空箱下方的抽气口不能及时抽走副产物，则随着腔室制程中副产物的增多会堆积形成颗粒物，颗粒物在腔室的内壁以及晶圆载具的表面和晶圆边缘附着堆积，容易对晶圆的边缘造成污染，影响晶圆质量。而且晶圆载具上所堆积的颗粒物会影响局部控温效果，会导致晶圆的局部和边缘出现缺陷现象，例如翘曲，出现缺陷的晶圆的刻蚀均匀性较差，产品良率明显降低；严重的，一旦在腔室的内壁和晶圆载具上沉积出闭合的金属层，就会影响射频能量的耦合，如在腔室内壁沉积的金属导电层的厚度会随时间而迅速增加，最终导致等离子体启辉困难，等离子体不稳定，刻蚀速率变慢和刻蚀均匀性变差等问题的出现。因此需避免腔室制程中产生的副产物在晶圆附近附着堆积接触到晶圆，以免影响产品良率。

公告号为CN 210378981 U的中国专利申请公开了一种晶圆加工设备，包括晶圆载具、气源提供装置、及导向托盘，晶圆载具设有吹气通道，吹气通道的出气口形成于晶圆载具的承载面，气源提供装置与吹气通道的进气口相连通，导向托盘设置于承载面的上方，导向托盘的底面与出气口相对设置，与承载面之间形成有气流间隙。该专利申请是通过气源提供装置将气体通过吹气通道送入，经吹气通道的出气口外排，出气口排出的气体在导向托盘的导向作用下，经气流间隙朝向承载面的边缘方向吹扫，从而能将承载面上及晶圆载具的边缘上的颗粒物吹扫清洁干净。但该专利申请在需要对晶圆载具进行清洁处理时，晶圆载具的承载面不放置晶圆，而是放置导向托盘，由导向托盘承受清洁过程中从腔室中掉落的颗粒物，避免颗粒物掉落到承载面上，如此在对圆载具和腔室进行清洁时需停机进行，机台停机时间增加会导致产能变差，而且该专利申请是在等离子体处理晶圆制程结束后再进行清洁晶圆载具和腔室，并未解决在等离子体处理晶圆制程中副产物容易附着堆积触碰到晶圆的问题。

因此，有必要设计一种新型的等离子体处理晶圆用载具以避免现有技术中存在的上述问题。

发明内容

本发明的目的在于提供一种等离子体处理晶圆用载具及晶圆处理设备，以克服现有技术中的等离子体处理晶圆产生的副产物附着堆积在晶圆附近触碰到晶圆，影响晶圆生产质量的问题。

为实现上述目的，第一方面本发明公开了一种等离子体处理晶圆用载具，所述载具包括托盘和边缘环，所述托盘放置晶圆，所述边缘环绕所述托盘周向设置，所述边缘环设有用于排出副产物的排出结构，所述排出结构贯穿所述边缘环。