[实用新型]刻蚀设备

说明书

技术领域

本实用新型涉及半导体制造领域，尤其涉及一种刻蚀设备。

背景技术

随着大规模集成电路的产生，半导体器件的特征尺寸的持续降低，许多现有的生产工艺均遭遇到不同的挑战和问题。在技术结点进入14nm以下时，刻蚀工艺较为流行的是采用面波等离子体（Surface Wave Plasma，SWP）方式进行刻蚀。具体的，请参考图1，现有技术中SWP方式的刻蚀装置包括：反应腔室（图未示出），位于所述反应腔室内底部的电子卡盘（ESC）10，所述电子卡盘10用于承载待刻蚀晶圆20，固定于所述反应腔室顶部的顶板（Top Plate）40，所述顶板40设有径向线槽天线（Radial Line Slot Antenna，RLSA）（图未示出），固定于待测晶圆20与径向线槽天线之间的石英板30。

在进行刻蚀时，刻蚀气体通过径向线槽天线将产生的气浆均匀分布在待刻蚀晶圆的表面，并对晶圆进行刻蚀。SWP技术之所以在14nm以下十分流行是因为SWP技术对晶圆表面不会造成太大的损伤，然而，SWP技术中由于刻蚀气体产生的气浆均匀性不易控制，导致刻蚀出的线宽粗糙度（Line Width Roughness，LWR）不可控。

现有技术中，还有一种刻蚀方式是电感耦合等离子体（Inductively Coupled Plasma，ICP）技术进行刻蚀。ICP能够很好的解决LWR不可控的问题，同时也能根据对偏置电压的调节来控制器件密集区（Dense）与器件稀疏区（ISO）的不同刻蚀程度，然而电感耦合等离子体技术需要使用到真空紫外线（Vacuum UV，VUV），而这种真空紫外线容易对待刻蚀晶圆的表面造成较大的损伤。

基于上述问题，如何在解决LWR不可控的情况下，又能使晶圆表面的损伤降至最低，便成为本领域技术人员需要解决的一项技术问题。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种刻蚀设备，能够将SWP技术和电感耦合等离子体结合起来，能够解决LWR不可控的问题，并降低对晶圆表面的损伤。

为了实现上述目的，本实用新型提出了一种刻蚀设备，用于对待刻蚀晶圆进行刻蚀，所述刻蚀设备包括：

反应腔室、电子卡盘、顶盘、径向线槽天线、电感耦合电源以及偏置电源；所述电子卡盘设置于所述反应腔室内部，所述顶盘设置于所述反应腔室内顶部，所述径向线槽天线设置于所述顶盘上，所述径向线槽天线与所述电子卡盘相对并保持预定距离，所述电感耦合电源设置于所述反应腔室的顶部，所述偏置电源设置于所述电子卡盘的底部。

进一步的，所述刻蚀设备还包括石英板，所述石英板设置于所述径向线槽天线和电子卡盘之间，所述石英板与所述顶板相固定。

进一步的，所述电子卡盘分为多个块状，每个块状的温度均可独立控制。

进一步的，所述电子卡盘的材质包括氮化铝、氧化铝以及蓝宝石。

进一步的，所述径向线槽天线与所述电子卡盘的预定距离范围是10mm至50mm。

进一步的，所述偏置电源的个数大于等于1个。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果主要体现在：由于添加了电感耦合电源以及偏置电源，在进行SWP技术刻蚀时，还能够转化使用电感耦合等离子体技术进行刻蚀，从而能够根据不同的选择来解决LWR不可控的问题，能够通过对偏置电源的调节来控制器件密集区和器件稀疏区的不同刻蚀程度，并能够减少对晶圆表面的损伤。

附图说明

图1为现有技术中刻蚀设备的结构示意图；

图2为本实用新型一实施例中刻蚀设备的结构示意图。

具体实施方式

下面将结合示意图对本实用新型的刻蚀设备进行更详细的描述，其中表示了本实用新型的优选实施例，应该理解本领域技术人员可以修改在此描述的本实用新型，而仍然实现本实用新型的有利效果。因此，下列描述应当被理解为对于本领域技术人员的广泛知道，而并不作为对本实用新型的限制。

为了清楚，不描述实际实施例的全部特征。在下列描述中，不详细描述公知的功能和结构，因为它们会使本实用新型由于不必要的细节而混乱。应当认为在任何实际实施例的开发中，必须做出大量实施细节以实现开发者的特定目标，例如按照有关系统或有关商业的限制，由一个实施例改变为另一个实施例。另外，应当认为这种开发工作可能是复杂和耗费时间的，但是对于本领域技术人员来说仅仅是常规工作。