[实用新型]一种刻蚀机用晶片压环及采用其的刻蚀机

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种半导体刻蚀设备，特别涉及一种刻蚀机用晶片压环及采用其的刻蚀机。

背景技术

目前应用材料公司（AMAT）型号P5000刻蚀机，在实际生产过程中该设备经常出现RF反射功率报警现象，严重时还伴有晶片压环局部打火烧焦现象。同时工艺反馈当RF反射功率报警现象频繁时，产品所刻蚀深度也达不到产品要求。经设备软硬件调查发现原因如下：

目前的AMAT P5000设备，其腔体结构及配套晶片压环结构设计如图1所示。

正常运行的状态下，在RF的作用下，工艺气体被等离子化后从晶片正上方向下轰击晶片以达到刻蚀目的，其他地方不应产生不必要的等离子体轰击现象。

但是经过多次调查发现，晶片压环和石英隔离环之间存在着一道很小的空隙（如图1箭头所示）。由于该间隙路径较简单、距离较短，腔体内处于中真空状态，反应气体分子相对较多，部分反应气体分子能够通过该间隙从阳极到达阴极，在RF的作用下，该部分反应气体分子被离子化并直接轰击阴极。从而使得整个的RF POWER由此部分泄漏消耗，最终导致反射功率变高。由于该晶片压环是采用金属螺丝固定在阴极上，金属螺丝部位将不可避免的直接受等离子体的频繁轰击，因此在长期工作过程中会导致金属螺丝固定位局部打火，烧坏晶片压环，从而急剧缩短了晶片压环的使用寿命；同时由于反射功率的过高，导致实际正向刻蚀功率的减少，就会出现刻蚀深度变浅的现象，严重影响了工艺产品的稳定性及重复性。

实用新型内容

本实用新型的目的是解决现有AMAT P5000刻蚀机台晶片压环的上述缺陷，提供一种刻蚀机用晶片压环及包括其的刻蚀机，该晶片压环结构与石英隔离环的配合间隙最大限度的缩小且尽量延长间隙，在腔体内同等真空条件下，相对只能有极少部分反应气体分子能够通过此间隙从阳极到达阴极。

实现本实用新型目的的技术方案是：一种刻蚀机用晶片压环，包括圆环形的压环本体，压环本体下部固定连接有沿压环本体圆周环绕一周的凹槽体，所述凹槽体的开口向下。

上述的刻蚀机用晶片压环，所述凹槽体的外圆周的纵向高度大于内圆周的纵向高度，此时更有利于防止RF的泄漏。

上述的刻蚀机用晶片压环，所述压环本体圆周断面的内环处为小于30°的角。

一种采用本实用新型所述的刻蚀机用晶片压环的刻蚀机，所述压环的凹槽体罩于石英隔离环上。

本实用新型具有积极的效果：（1）本实用新型晶片压环，其与石英隔离环之间存在的间隙路径变得更为复杂、且距离延长。在腔体内同等真空条件下，相对只能有极少部分反应气体分子能够通过此间隙从阳极到达阴极。这样在此区域也就基本上没有反应气体分子离子化并轰击阴极，原来频繁出现的RF反射功率报警已几乎没有出现，同时也确保了稳定的刻蚀深度，保证了产品的稳定产出；（2）晶片压环在未改造前使用周期仅为一个月左右，通过改造后使用周期能够达到6个月左右，极大提高了晶片压环的使用寿命，节约了成本。

附图说明

为了使本实用新型的内容更容易被清楚地理解，下面根据具体实施例并结合附图，对本实用新型作进一步详细的说明，其中

图1为现有P5000刻蚀机腔体及PF反应示意图。

图2为本实用新型晶片压环圆周径向剖切示意图。

图3为本实用新型晶片压环的主视图。

图4为本实用新型晶片压环的俯视图。

图5为采用本实用新型晶片压环刻蚀机的结构示意图。

其中：1沿压环本体，2凹槽体，3外圆周，4内圆周，5石英隔离环，6腔体，7晶片，8等离子体，9RF发生器。

具体实施方式

（实施例1）

见图2～5，本实用新型具有圆环形的压环本体1压环本体1下部一体成型有沿压环本体1圆周环绕一周的凹槽体2，所述凹槽体2的开口向下。凹槽体2的外圆周3的纵向高度大于内圆周4的纵向高度，压环本体1圆周断面的内环处为20°的角。

一种采用前述晶片压环的刻蚀机，腔体6内具有石英隔离环5，所述压环的凹槽体2罩于石英隔离环5上，晶片7被压于晶片压环下，等离子体8位于晶片7之上，RF发生器9连接在电极上。

（实施例2）

本实用新型具有圆环形的压环本体1压环本体1下部固定连接如卡接有沿压环本体1圆周环绕一周的凹槽体2，所述凹槽体2的开口向下。凹槽体2的外圆周3的纵向高度大于内圆周4的纵向高度，压环本体1圆周断面的内环处为15°的角。