一種用於減少基片背面聚合物的裝置的製作方法

2023-07-09 07:04:26

專利名稱：一種用於減少基片背面聚合物的裝置的製作方法
技術領域：
本發明涉及等離子體處理裝置領域，，尤其是指一種在基片蝕刻過程中，通過設置 低溫環和散熱環來降低基片背面溫度，從而減少基片背面聚合物的裝置。
背景技術：
在基片的等離子體蝕刻過程中，如圖1所示，在等離子體蝕刻室內設置有基座1』， 位於該基座1』表面上的支撐件，該支撐件通常為靜電卡盤3』(ESC)，以及埋設在該靜電卡 盤3』中的直流電極4』。在該靜電卡盤3』上安裝待刻蝕的基片2』。該等離子體室內還包 含圍繞設置在基座1』的外周側的絕緣環11』，該絕緣環可由石英製成；位於絕緣環11』之 上、且靠近的圍繞基片2』設置的聚焦環12』，該聚焦環12』同時設置在基片2』的背面周緣 部分之下，即該聚焦環12』的上表面與基片2』的背面之間設有間隙；以及圍繞聚焦環12』 設置的覆蓋環14』，其用於覆蓋在所述的絕緣環11』之上。進行蝕刻時，在等離子體室內對蝕刻反應氣體(由一種或多種氣體組成)施加能 量以將氣體激勵形成等離子體，並且在該等離子體室中存在可用於產生和維持中等密度或 高密度的等離子體的射頻(RF)能量、微波能量和/或磁場；此時，由於聚焦環12 『暴露在 等離子中溫度會被等離子加熱到很高；這種情況下，因靠近基片2』背面的聚焦環12』的溫 度高達可使該聚焦環12』上的碳氟化合物或碳氫化合物熱裂解，並在基片2』的背部邊緣沉 積，形成基片背面聚合物(而這也是導致基片背面形成聚合物的主要原因)，導致後續工藝 步驟中需對這些堆積的聚合物進行進一步處理。現有技術中，為了減少在基片2』背面所產生的聚合物，通過在基片2』背面之下的 聚焦環12』和基座1』(包括靜電卡盤3』 )之間插入一中間環13』的方式實現(如圖1所 示)；該中間環13』分別與聚焦環12』、基座1』之間以及與基片2』的背面之間存在間隙；該 中間環13』位於絕緣環11』之上，其也可和所述的絕緣環11』的上表面結合形成一體；該中 間環13』可由石英製成；由於該中間環13』對等離子體具有最小的曝露度，故其在蝕刻過程 中的溫度比達到熱裂解的溫度低，能有效的防止中間環上的碳化物熱裂解，最終達到減少 在基片2』背面形成聚合物的目的。但是，本方法具有一個較為明顯的缺點，為了保證中間環13』不被等離子加熱，中 間環13』必須被基片覆蓋，也就是中間環的外徑小於基片直徑。外圍的高溫聚焦環12』有部 分延伸入基片背面，所以聚焦環12』的延伸部分具有的高溫仍會使少量氟碳化合物裂解並 在附近的基片背面產生沉積。同時由於中間環13』會被靠近的聚焦環12』延伸部分加熱， 在不同參數的各個等離子處理流程中，中間環13』上的溫度會有上下波動，雖然中間環13』 已經與靠近的聚焦環12』有了熱隔離但是仍有少量熱會從聚焦環傳導到中間環13』，並且 隨著時間的積累中間環的溫度會逐漸上升，最後甚至高於熱裂解溫度，造成基片背面產生 聚合物沉積。

發明內容
本發明的目的是提供一種用於減少基片背面聚合物的裝置，其可快速地將集中在 基片背面的熱量傳導至外界，從而有效降低刻蝕過程中基片背面邊緣的溫度，最終可減少 蝕刻過程中沉積生成在基片背面的聚合物。為了達到上述目的，本發明提供一種用於減少基片背面聚合物的裝置，其圍繞設 置於一等離子體蝕刻室中的基片的基座的外周側，其中，該基片的邊緣突出於所述基座的 上表面邊緣；該用於減少基片背面聚合物的裝置包含一聚焦環，其圍繞設置於所述基座的外 周側；該聚焦環具有一延伸部，其至少部分地延伸至基片背面的邊緣之下；一低溫環，其設 置於基片的背面之下，並且介於所述基座的外周側及所述聚焦環的延伸部之間；以及一散 熱環，其位於所述的低溫環之下，並且圍繞所述基座的外周側設置。本發明中，所述的低溫環的上表面和所述聚焦環延伸部的上表面是位於同一平面 的；其均與基片背面之間設有間隙。本發明中，所述的等離子體蝕刻室中還包含有圍繞所述散熱環設置的絕緣環；所 述的聚焦環設置於該絕緣環之上，且覆蓋整個絕緣環的頂部表面。本發明的另一種技術方案中，在所述的散熱環中還可以設置若干冷卻通道，其傳 遞冷卻物體至低溫環。本發明的另一種技術方案中，所述的散熱環可以是豎直圓環，其介於基座與絕緣 環之間。所述的散熱環也可以是截面呈L型的散熱環，該L型散熱環的豎向環部分介於所 述的基座與絕緣環之間，而橫向環部分則位於所述的絕緣環之下。進一步，本發明所述的用於減少基片背面聚合物的裝置，還包含一圍繞聚焦環的 外周側設置的覆蓋環，其覆蓋在所述的絕緣環的外徑處上表面之上。或者，該覆蓋環可以是 在聚焦環上形成的徑向向外延伸的部分，即覆蓋環與聚焦環是一體形成的。更進一步，本發明所述的用於減少基片背面聚合物的裝置，還包含若干貫穿設置 在絕緣環中的冷卻通道，其傳遞冷卻物體至低溫環。所述的散熱環由高導熱的電絕緣材料製成，例如是氮化鋁或氧化鋁等。所述的低溫環可由矽、碳化矽或者石墨等材料製成。所述的聚焦環可由半導體或導體材料製成，包括矽(例如單晶矽或多晶矽)、矽碳 化物(例如通過由化學氣相沉積得到的矽碳化物)、鋁氧化物、鋁氮化物、矽氮化物、或者石 英等。由於在基片的等離子體蝕刻過程中，該聚焦環將會直接暴露在等離子體中，因此，可 優選高純度材料來製成該聚焦環，例如矽(例如單晶矽或多晶矽)、或者矽碳化物(例如通 過由化學氣相沉積得到的矽碳化物)等。所述的絕緣環可由陶瓷材料(如矽氧化物，也就是石英，或鋁氧化物)，或者聚合 物材料(如聚醯亞胺)等製成；優選的，使用石英材料來製成該絕緣環。根據上述提供的用於減少基片背面聚合物的裝置，本發明還提供一種包含該裝置 的等離子體蝕刻室，該等離子體蝕刻室具有基片，用於放置該基片的基座，以及圍繞設置 於該基座外周側的用於減少基片背面聚合物的裝置；其中，所述的基片邊緣突出於基座上表面的邊緣；所述的用於減少基片背面聚合物的裝置包含一聚焦環，其圍繞設置於所述基座的外周側；該聚焦環具有一延伸部，其至少部分地延伸至基片背面的邊緣之下；一低溫環， 其設置於基片的背面之下，並且介於所述基座的外周側及所述聚焦環的延伸部之間；以及 一散熱環，其位於所述的低溫環之下，並且圍繞所述基座的外周側設置。所述的基座還包含一位於其上表面上的、用於安裝基片的基片支撐件，該基片支 撐件包含靜電卡盤和埋設在該靜電卡盤內的直流電極。本發明中，所述的低溫環的上表面和所述聚焦環延伸部的上表面是位於同一平面 的；其均與基片背面之間設有間隙。本發明中，所述的等離子體蝕刻室中還包含有圍繞所述散熱環設置的絕緣環；所 述的聚焦環設置於該絕緣環之上，且覆蓋整個絕緣環的頂部表面。本發明的另一種技術方案中，在所述的散熱環中還可以設置若干冷卻通道，其傳 遞冷卻物體至低溫環。本發明的另一種技術方案中，所述的散熱環可以是豎直圓環，其介於基座與絕緣 環之間。所述的散熱環也可以是截面呈L型的散熱環，該L型散熱環的豎向環部分介於所 述的基座與絕緣環之間，而橫向環部分則位於所述的絕緣環之下。進一步，本發明中所述的用於減少基片背面聚合物的裝置，還包含一圍繞聚焦環 的外周側設置的覆蓋環，其覆蓋在所述的絕緣環的外徑處上表面之上。或者，該覆蓋環可以 是在聚焦環上形成的徑向向外延伸的部分，即覆蓋環與聚焦環是一體形成的。更進一步，本發明中所述的用於減少基片背面聚合物的裝置，還包含若干貫穿設 置在絕緣環和/或基座中的冷卻通道，其傳遞冷卻物體至低溫環。在本發明的另一種技術方案中，還提供一種用於減少基片背面聚合物的裝置，其 圍繞設置於一等離子體蝕刻室中的基片的基座的外周側，所述基片的邊緣突出於所述的基 座的上表面的邊緣，其中，該用於減少基片背面聚合物的裝置包含一聚焦環，其圍繞設置於所述基座的外周側；一低溫環，其設置於基片的背面之 下，並且介於所述基座的外周側及所述聚焦環之間；以及一散熱環，其位於所述的低溫環之 下，並且圍繞所述基座的外周側設置，其中該散熱環由高熱導材料製成。 其中，所述低溫環的邊緣凸出於基片的邊緣，即該低溫環的部分上表面直接暴露 於等離子體；其中，所述的低溫環上表面中只有小於20%的面積是暴露到等離子體的。本發明所提供的技術方案中，由於插入設置的低溫環在基片的等離子體蝕刻過程 中，具有最小的曝露度，同時由於通過絕緣環或基座中的冷卻通道輸入的冷卻物體的作用， 故該導體環的溫度不會達到使得聚焦環上的碳化物熱裂解的高度，所以可以限制因聚焦環 上的碳化物熱裂解而蒸發沉積在基片背面的聚合物的形成，從而可大大減少形成在基片背 面的聚合物。並且，本發明與此同時還進一步在所述的低溫環下方設置了一個由高導熱材 料製成的散熱環，該散熱環位於基座和絕緣環之間，所以其可作為基片背面的聚焦環和/ 或低溫環與外界之間的熱交換橋梁，也就是說，在基片蝕刻過程中產生的熱量被集中傳導 至基片背面的聚焦環和/或低溫環上時，該高導熱的散熱環可快速將熱量向外傳導，達到 散熱冷卻的目的。其次，由於本發明中的散熱環可採用多種形式，其中優選採用的是截面為L型的 散熱環，由於其具有2個環面與基座相鄰，不僅設置和定位更可靠穩固，同時也充分利用了 散熱面積，可進一步有效提高散熱的速度；即該L型散熱環與基座相鄰的2個環面的面積越大，對基片背面熱量的向外傳導的擴散速度就越快。另外，還可在該散熱環中選擇設置若干 冷卻通道，通過由該冷卻通道通入的冷卻物體，可進一步加快基片背面熱量的冷卻速度。基於上述，由於本發明在基片的等離子蝕刻過程中，可快速將基片背面的熱量向 外傳導擴散，快速有效地冷卻基片背面的低溫環和/或聚焦環的溫度，使得基片背面保持 可使聚焦環上的碳化物發生熱裂解的溫度的時間儘可能的少，甚至沒有；由此可有效減少 聚焦環上的碳化物熱裂解而蒸發沉積在基片背面的聚合物的形成。最後，由於在本發明中導體環的設置可在最小化基片輪廓傾斜的基礎上允許聚焦 環和電極之間的RF耦合，故不會導致蝕刻過程中等離子體在基片表面的密度分布不均，從 而保證了蝕刻的均一性。


圖1為現有技術中通過插入介電環來減少基片背面聚合物的示意圖；圖2為本發明中提供的用於減少基片背面聚合物裝置的第一種實施例的示意圖；圖3為本發明中提供的用於減少基片背面聚合物裝置的第二種實施例的示意圖；圖4為本發明中提供的用於減少基片背面聚合物裝置的第三種實施例的示意圖；圖5為本發明中提供的用於減少基片背面聚合物裝置的第四種實施例的示意圖。
具體實施例方式以下結合圖2 圖5，通過若干優選的具體實施例，詳細說明本發明。如圖2所示，為本發明中所述的用於減少基片背面聚合物裝置的一種實施例。該 實施例中，用於對基片進行等離子體蝕刻的等離子體蝕刻室內設置有基片2和基座1，在該 基座的上表面102上還設有用於安裝基片2的基片支撐件；該基片支撐件包含通常是由陶 瓷材料製成的靜電卡盤3和埋設在該靜電卡盤3內的直流電極4 ；所述的基片2安裝在該 基片支撐件上之後，其邊緣突出於基座1的上表面102的邊緣(同時也突出所述的靜電卡 盤3的邊緣)。該等離子體蝕刻室內還包含圍繞設置於該基座1的外周側的絕緣環11 ；其 可由陶瓷材料(如矽氧化物，也就是石英，或鋁氧化物)，或者聚合物材料(如聚醯亞胺)等 製成；優選的，使用石英材料來製成該絕緣環；該絕緣環11可以是直接擱置在基座1上部 周緣表面101之上，也可通過若干螺釘固定在基座1上部周緣表面101之上。最重要的，在本實施例的等離子體蝕刻室內，還具有一本發明所述的圍繞設置於 基座1的外周側的用於減少基片背面聚合物裝置；該裝置中包含聚焦環12、低溫環13、覆 蓋環14和散熱環15。其中，所述的聚焦環12位於絕緣環11之上，且圍繞所述基座1外周 側設置的；此時，絕緣環11的整個頂部表面是被聚焦環12所覆蓋的，在蝕刻過程中，可減小 絕緣環11頂部表面對等離子體和/或該等離子體的反應性物質的暴露程度。該聚焦環12 具有一延伸部123，延伸至基片2的背面邊緣之下；該聚焦環12還包含一位於絕緣環11上 表面的聚焦環卡盤(圖中未示)，其與聚焦環12相配設置，用於將該聚焦環12的底部與絕 緣環11的上表面通過卡設固定。該聚焦環12可由半導體或導體材料製成，包括矽(例如 單晶矽或多晶矽)、矽碳化物(例如通過由化學氣相沉積得到的矽碳化物)、也可以是絕緣 材料製成如鋁氧化物、鋁氮化物、矽氮化物、或者石英等，優選導體或半導體材料。由於在基 片的等離子體蝕刻過程中，該聚焦環將會直接暴露在等離子體中，因此，可優選高純度材料來製成該聚焦環，例如矽(例如單晶矽或多晶矽)、或者矽碳化物(例如通過由化學氣相沉 積得到的矽碳化物)等。所述的低溫環13插入設置在基片2的背面之下、聚焦環12和基座1之間；該低溫 環可以是由導體材料製成，以減小刻蝕時的基片邊緣區域離子入射的傾角獲得較好的刻蝕 均勻性。低溫環13也可以由絕緣材料製得，在只要能維持基片背面的較低溫度的情況下， 可以根據設計要求選擇不同的材料。優選的，該低溫環13可由矽、碳化矽或者石墨等材料 製成。進一步，該低溫環13的上表面和基片2的背面之間設有間隙，並且該低溫環13的上 表面和所述的聚焦環延伸部123的上表面是基本位於同一平面的，該低溫環13與聚焦環延 伸部123以及基座1的外周側之間可以設有徑向間隙也可以是緊貼的。所述的覆蓋環14圍繞聚焦環12設置、且覆蓋在所述的絕緣環11的外徑處上表面 111上。覆蓋環14可由矽、矽碳化物等導體半導體材料製成也可以是由鋁氧化物、鋁氮化 物、矽氮化物等絕緣材料製成，優選絕緣材料。所述的散熱環15位於所述的低溫環13之下，並且圍繞所述基座1的外周側設置， 該散熱環15的截面呈L型，其豎向環部分介於所述的基座1與絕緣環11之間，而橫向環部分 則位於所述的絕緣環11之下。該散熱環15採用高導熱材料製成，例如是氮化鋁或氧化鋁等。本實施例中，還可在所述的絕緣環11和/或基座1和/或散熱環15中貫穿設置 有若干冷卻通道，其可將冷卻物體(如氦氣或水)傳遞至聚焦環12和/或低溫環13的鄰 近表面，例如該氦氣被傳遞至低溫環13和基座1以及靜電卡盤3之間的間隙，和/或被傳 遞至聚焦環12和低溫環13之間的間隙，和/或被傳遞至散熱環15和低溫環13之間的間 隙，和/或被傳遞至散熱環15和基座1以及絕緣環11之間的間隙，用以進一步快速降低蝕 刻過程中基片背面的溫度，導出熱量，從而進一步減少蝕刻氣體和/或揮發性副產物在基 片背面沉積所產生的聚合物。在本發明的另一種實施方式中，如圖3所示，該等離子體蝕刻室內的結構設置和 工作原理是與圖2所示的實施例相類似的，區別僅僅在於，所述的覆蓋環14是在聚焦環12 上形成的徑向向外延伸的部分，即覆蓋環14與聚焦環12是一體形成的。此時，該覆蓋環14 和聚焦環12是由相同的材料製成的。在本發明的另一種實施方式中，如圖4所示，該等離子體蝕刻室內的結構設置和 工作原理是與圖2所示的實施例相類似的，區別僅僅在於，所述的散熱環15的截面呈豎直 型，其僅僅在豎直方向上介於基座1和絕緣環11之間。相同的，本實施例中的豎直型散熱 環15也是採用高導熱材料製成，例如是氮化鋁或氧化鋁等。並且，也可以在該散熱環15內 設置若干冷卻通道，以進一步快速降低蝕刻過程中基片背面的溫度。在本發明的另一種實施方式中，如圖5所示，該等離子體蝕刻室內的結構設置和 工作原理是與圖4所示的實施例相類似的，區別僅僅在於，所述的覆蓋環14是在聚焦環12 上形成的徑向向外延伸的部分，即覆蓋環14與聚焦環12是一體形成的。此時，該覆蓋環14 和聚焦環12是由相同的材料製成的。上述所示的4個實施例中，當基片2在進行等離子體蝕刻過程中，由於插入設置的 低溫環13在基片2的等離子體蝕刻過程中，具有最小的曝露度，同時由於通過絕緣環11或 基座1中的冷卻通道輸入的冷卻物體的作用，故該低溫環13的溫度不會達到使得聚焦環12 上的碳化物熱裂解的高度，所以可以限制因聚焦環12上的碳化物熱裂解而蒸發沉積在基片2背面的聚合物的形成，從而可大大減少形成在基片背面的聚合物。並且，本發明與此同 時還進一步在所述的低溫環13下方設置了一個由高導熱材料製成的散熱環15，該散熱環 15位於基座1和絕緣環11之間，所以其可作為基片背面的低溫環13與外界之間的熱交換 橋梁，也就是說，在基片2的蝕刻過程中產生的熱量被集中傳導至基片背面的低溫環13上 時，該高導熱的散熱環15可快速將熱量向外傳導，達到散熱冷卻的目的。由於散熱環15的 存在使得低溫環13上的熱量被導出，所以低溫環可以保持在低於熱裂解溫度之下，即使是 低溫環13的一部分暴露於等離子體，即低溫環13的外徑大於基片直徑時(如伸出部分面 積小於總面積的20% )，只要散熱環15的散熱能力大於等離子體給低溫環13伸出面積帶 來的熱量就仍然能保證本發明目標的實現。所以本發明能夠更好的保證低溫環13具有低 於熱裂解的溫度，而且使低溫環外徑等於或略大於基片直徑時仍然能保證低溫環具有較低 的溫度，從而徹底解決氟碳化合物高溫裂解後在基片背面沉積的問題同時保留了低溫環形 狀尺寸設計的自由度。其次，由於本發明中的散熱環15可採用多種形式，其中優選採用的是截面為L型 的散熱環，由於其具有2個環面與基座1相鄰，不僅設置和定位更可靠穩固，同時也充分利 用了散熱面積，可進一步有效提高散熱的速度；即該L型散熱環15與基座相鄰的2個環面 的面積越大，對基片背面熱量的向外傳導的擴散速度就越快。另外，還可在該散熱環15中 選擇設置若干冷卻通道，通過由該冷卻通道通入的冷卻氣體，可進一步加快基片背面熱量 的冷卻速度。基於上述，由於本發明在基片的等離子蝕刻過程中，可快速將基片背面的熱量向 外傳導擴散，快速有效地降低基片背面的低溫環13的溫度，使得基片背面碳化物發生熱裂 解的溫度的時間儘可能的少，甚至沒有；由此可有效減少碳化物熱裂解而蒸發沉積在基片 背面的聚合物的形成。儘管本發明的內容已經通過上述優選實施例作了詳細介紹，但應當認識到上述的 描述不應被認為是對本發明的限制。在本領域技術人員閱讀了上述內容後，對於本發明的 多種修改和替代都將是顯而易見的。因此，本發明的保護範圍應由所附的權利要求來限定。
權利要求
一種用於減少基片背面聚合物的裝置，其圍繞設置於一等離子體蝕刻室中的基片(2)的基座(1)的外周側，所述基片(2)的邊緣突出於所述的基座(1)的上表面(102)的邊緣，特徵在於，所述的用於減少基片背面聚合物的裝置包含一聚焦環(12)，其圍繞設置於所述基座(1)的外周側；該聚焦環(12)具有一延伸部(123)，其至少部分地延伸至基片(2)背面的邊緣之下；一低溫環(13)，其設置於基片(2)的背面之下，並且介於所述基座(1)的外周側及所述聚焦環(12)的延伸部(123)之間；以及一散熱環(15)，其位於所述的低溫環(13)之下，並且圍繞所述基座(1)的外周側設置。
2.如權利要求1所述的用於減少基片背面聚合物的裝置，其特徵在於，所述的低溫環(13)的上表面和所述聚焦環延伸部(123)的上表面是位於同一平面的；其均與基片(2)背 面之間設有間隙。
3.如權利要求1所述的用於減少基片背面聚合物的裝置，其特徵在於，所述的等離子 體蝕刻室中還包含有圍繞所述散熱環(15)設置的絕緣環(11)；所述的聚焦環(12)設置於 該絕緣環(11)之上，且覆蓋整個絕緣環(11)的頂部表面。
4.如權利要求3所述的用於減少基片背面聚合物的裝置，其特徵在於，所述的散熱環 (15)中還設置有若干冷卻通道，其傳遞冷卻物體至低溫環(13)。
5.如權利要求4所述的用於減少基片背面聚合物的裝置，其特徵在於，所述的散熱環 (15)是豎直圓環，其介於基座(1)與絕緣環(11)之間。
6.如權利要求4所述的用於減少基片背面聚合物的裝置，其特徵在於，所述散熱環 (15)的截面呈L型；該L型散熱環(15)的豎向環部分介於所述的基座(1)與絕緣環(11)之間； 該L型散熱環(15)的橫向環部分位於所述的絕緣環(11)之下。
7.如權利要求1所述的用於減少基片背面聚合物的裝置，其特徵在於，該用於減少基 片背面聚合物的裝置還包含一圍繞聚焦環(12)的外周側設置的覆蓋環(14)，其覆蓋在所 述的絕緣環(11)的外徑處上表面(111)之上。
8.如權利要求7所述的用於減少基片背面聚合物的裝置，其特徵在於，所述的覆蓋環(14)是在聚焦環(12)上形成的徑向向外延伸的部分，即覆蓋環(14)與聚焦環(12)是一體 形成的。
9.如權利要求3所述的用於減少基片背面聚合物的裝置，其特徵在於，該用於減少基 片背面聚合物的裝置還包含若干貫穿設置在絕緣環(11)中的冷卻通道，其傳遞冷卻物體 至低溫環(13)。
10.如權利要求1所述的用於減少基片背面聚合物的裝置，其特徵在於，所述的聚焦環(12)由矽、矽碳化物、鋁氧化物、鋁氮化物、矽氮化物、或者石英製成。
11.如權利要求1所述的用於減少基片背面聚合物的裝置，其特徵在於，所述的低溫環(13)由矽、碳化矽或者石墨製成。
12.如權利要求1所述的用於減少基片背面聚合物的裝置，其特徵在於，所述的散熱環(15)由氮化鋁或氧化鋁的高熱導材料製成。
13.一種等離子體蝕刻室，其特徵在於，包含基片(2)，用於放置該基片(2)的基座(1)， 以及圍繞設置於該基座(1)的外周側的用於減少基片背面聚合物的裝置；其中，所述的基片⑵的邊緣突出於所述的基座⑴的上表面(102)的邊緣；所述的用於減少基片背面聚合物的裝置包含一聚焦環(12)，其圍繞設置於所述基座(1)的外周側；該聚焦環(12)具有一延伸部 (123)，其至少部分地延伸至基片(2)背面的邊緣之下；一低溫環(13)，其設置於基片(2)的背面之下，並且介於所述基座(1)的外周側及所述 聚焦環(12)的延伸部(123)之間；以及一散熱環(15)，其位於所述的低溫環(13)之下，並且圍繞所述基座(1)的外周側設置。
14.如權利要求13所述的等離子體蝕刻室，其特徵在於，所述的基座(1)還包含一位於 其上表面(102)上的、用於安裝基片(2)的基片支撐件，該基片支撐件包含靜電卡盤(3)。
15.如權利要求13所述的等離子體蝕刻室，其特徵在於，所述的低溫環(13)的上表面 和所述聚焦環延伸部(123)的上表面是位於同一平面的；其均與基片(2)背面之間設有間 隙。
16.如權利要求13所述的等離子體蝕刻室，其特徵在於，該等離子體蝕刻室中還包含 有圍繞所述散熱環(15)設置的絕緣環(11)；所述的聚焦環(12)設置於該絕緣環(11)之 上，且覆蓋整個絕緣環(11)的頂部表面。
17.如權利要求16所述的等離子體蝕刻室，其特徵在於，所述的散熱環(15)中還設置 有若干冷卻通道，其傳遞冷卻物體至低溫環(13)。
18.如權利要求17所述的等離子體蝕刻室，其特徵在於，所述的散熱環(15)是豎直圓 環，其介於基座(1)與絕緣環(11)之間。
19.如權利要求17所述的等離子體蝕刻室，其特徵在於，所述散熱環(15)的截面呈L型；該L型散熱環(15)的豎向環部分介於所述的基座(1)與絕緣環(11)之間；該L型散熱環(15)的橫向環部分位於所述的絕緣環(11)之下。
20.如權利要求13所述的等離子體蝕刻室，其特徵在於，所述的用於減少基片背面聚 合物的裝置還包含一圍繞聚焦環(12)的外周側設置的覆蓋環(14)，其覆蓋在所述的絕緣 環(11)的外徑處上表面(111)之上。
21.如權利要求16所述的等離子體蝕刻室，其特徵在於，該等離子體蝕刻室中還包 含若干貫穿設置在絕緣環(11)和/或基座(1)中的冷卻通道，其傳遞冷卻物體至低溫環 (13)。
22.一種用於減少基片背面聚合物的裝置，其圍繞設置於一等離子體蝕刻室中的基片 ⑵的基座⑴的外周側，所述基片⑵的邊緣突出於所述的基座⑴的上表面(102)的邊 緣，特徵在於，所述的用於減少基片背面聚合物的裝置包含一聚焦環(12)，其圍繞設置於所述基座(1)的外周側；一低溫環(13)，其設置於基片(2)的背面之下，並且介於所述基座(1)的外周側及所述 聚焦環(12)之間；以及一散熱環(15)，其位於所述的低溫環(13)之下，並且圍繞所述基座(1)的外周側設置， 其中該散熱環由高熱導材料製成。
23.如權利要求22所述的用於減少基片背面聚合物的裝置，其特徵在於，所述低溫環 (13)的上表面中小於20%的面積暴露到等離子體。
全文摘要
本發明提供一種用於減少基片背面聚合物的裝置，其設置在等離子體蝕刻室中，包含圍繞設置在基座外周側的聚焦環，該聚焦環具有一延伸部，其延伸至基片背面的邊緣之下；包含設置於基片背面之下，並介於基座外周側和聚焦環延伸部之間的低溫環；還包含位於低溫環之下，且圍繞基座外周側設置的散熱環，該散熱環由高導熱的電絕緣材料製成。本發明通過所述的低溫環和散熱環，可快速地傳導低溫環上的熱量，使低溫環上的溫度低於熱裂解溫度，最終可減少蝕刻過程中沉積生成在基片背面的聚合物。
文檔編號C30B33/12GK101989543SQ20091005608
公開日2011年3月23日 申請日期2009年8月7日 優先權日2009年8月7日
發明者倪圖強, 吳狄, 徐朝陽, 陳妙娟 申請人:中微半導體設備(上海)有限公司