[发明专利]一种深沟槽刻蚀设备及其方法

说明书

【技术领域】

本发明是关于半导体制程领域，特别是关于一种半导体晶圆的深沟槽刻蚀设备及其方法。

【背景技术】

目前特殊工艺中用到的DSIE（深槽SI腐蚀工艺）工艺时间长、刻蚀深度深（深度可达400um或以上）。由于涂胶工艺的特点限制，导致用于DSIE工艺的晶圆在进行涂胶工艺时，不仅晶圆边缘出现点状的缺胶现象，晶圆侧壁也无法被光刻胶覆盖。

这样的晶圆在进行DSIE工艺的过程时，缺胶的位置及周围区域会随着刻蚀时间的增加逐渐被刻蚀，晶圆侧壁也会受到反溅的plasma（等离子体）作用逐渐被刻蚀，以上两种本来不应该被刻蚀的区域被刻蚀直接导致晶圆边缘区域随着刻蚀时间和刻蚀深度的增加出现很多细小的SI屑，这种SI屑在DSIE工艺过程中或者工艺结束后的取片过程中掉到用于吸住晶圆的静电夹盘（E-CHUCK）上，导致后续作业晶圆被放置E-CHUCK上作业时出现轻微的晶圆整体不平整，这种不平整不会触发设备的报警系统，随着刻蚀时间的增加，晶圆各部分受热等方面发生差异，出现晶圆表面糊胶、缺胶的现象，直接导致晶圆报废、影响设备E-CHUCK寿命。

以上出现的问题成为某些具有DSIE工艺产品量产的瓶颈，因为以上问题如果得不到有效的解决，DSIE工艺的稳定性和晶圆内的均匀性将得不到保障。为克服前述缺陷，现有的技术有采用夹钳（CLAMP）结构替代静电夹盘结构，但采用CLAMP结构也存在如下缺陷：

1、采用CLAMP结构代替E-CHUCK结构改变的设备工艺体系，在保证晶圆边缘不接触plasma作用时也放弃了E-CHUCK设备本身均匀性好、晶圆表面利用率高等优点；

2、使用CLAMP设备进行DISE工艺容易出现工艺结束后晶圆和CLAMP黏住的问题，这种黏片不仅会使设备开腔取片频率增加降低设备产能，也会经常出现处理不当导致的碎片问题。

3、使用CLAMP设备对前期的光刻涂胶后浸边（除去晶圆边缘的光刻胶）工艺要求高，并且无法保证晶圆在DSIE工艺过程中不会黏片。

4、使用CLAMP设备作业DSIE工艺均匀性较差，并且晶圆利用率较低。

因此，有必要对现有的技术进行改进，以克服现有技术的缺陷。

【发明内容】

本发明的目的在于提供一种深槽刻蚀方法。

本发明的另一目的在于提供一种深槽刻蚀设备。

为达成前述目的，本发明一种深沟槽刻蚀的方法，其包括：

步骤一：提供一种遮挡盘，其中心形成圆形开口；

步骤二：在遮挡盘的圆形开口区域贴上抗等离子体贴纸；

步骤三：对抗等离子体贴纸进行剪裁，使抗等离子体贴纸形成与遮挡盘的圆形开口同心的但比遮挡盘的圆形开口直径小的圆形开口，抗等离子体贴纸突出遮挡盘圆形开口的部分遮蔽遮挡盘的部分圆形开口；

步骤四：将该贴有抗等离子体贴纸的遮挡盘置于晶圆的正上方，使晶圆自遮挡盘的圆形开口露出；

步骤五：对晶圆进行深槽刻蚀。

根据本发明的一个实施例，所述遮挡盘为静电夹盘刻蚀设备腔体中自带的环形结构。

根据本发明的一个实施例，所述遮挡盘为额外独立设置的环形结构。

根据本发明的一个实施例，所述步骤二与步骤三的顺序可调换，可以先对抗等离子体贴纸预先裁剪之后，再将裁剪后的抗等离子体贴纸贴在遮挡盘上。

根据本发明的一个实施例，所述抗等离子体贴纸突出遮挡盘中心圆形开口部分的宽度为3毫米。

为达成前述另一目的，本发明一种深沟槽刻蚀设备，其包括：放置晶圆的静电夹盘、遮挡等离子体的遮挡盘，其中遮挡盘的中心形成圆形开口，在遮挡盘的圆形开口粘贴有抗等离子体贴纸，其中贴纸的中心形成与遮挡盘的圆形开口同心但直径比遮挡盘的圆形开口直径小的圆形开口，刻蚀时该遮挡盘置于晶圆上方，使晶圆表面自遮挡盘中心开口露出，遮挡晶圆周围的其他区域不被等离子体刻蚀。

根据本发明的一个实施例，所述遮挡盘为静电夹盘刻蚀设备腔体中自带的环形结构。

根据本发明的一个实施例，所述遮挡盘为额外独立设置的环形结构。

根据本发明的一个实施例，所述抗等离子体贴纸突出遮挡盘中心圆形开口部分的宽度为3毫米。