专利名称：等离子腐蚀室的制作方法
技术领域：
在此公开的是一种等离子腐蚀室，更特别地，一种能够通过等离子腐蚀除去残留 在等离子干蚀刻晶片的边缘上的薄膜和沉积在晶片边缘周围的颗粒。
背景技术：
当制造晶片时，堆叠为图案的薄膜通常在晶片的整个表面到晶片的边缘处形成。 在此，在对晶片的整个顶面进行等离子腐蚀的干式净化工艺中生成的残渣并未被完全地除 去，而是在晶片的边缘处晶片的整个顶面、侧面和底面上沉积为颗粒。如果堆积在晶片的边缘处的薄膜和颗粒保持未被除去，会对将要获得到的半导体 芯片导致严重的损坏。等离子腐蚀室用于除去残留做晶片边缘处的薄膜和颗粒。图5是依照相关技术的 等离子腐蚀室的局部剖视图。参见图5，传统的等离子腐蚀室包括其上加载了晶片的晶片卡盘10、沿着晶片卡 盘10的边缘形成的环形下部电极11、与下部电极11相对布置的上部电极12和布置在上部 电极12内的板13。气体分配板14布置在板13之下从而将反应气体导引至晶片的边缘侧。移动杆15 布置在板13上以允许板13上升和下降。在具有上述结构的等离子腐蚀室中，当电功率施加到上部电极12、下部电极11和 晶片卡盘10上时，在上部电极12和下部电极11之间供给的反应气体生成等离子。所生成 的等离子除去堆叠在晶片边缘处的颗粒或薄膜。然而，传统的等离子腐蚀室具有的问题是在将供给到板13和气体分配板14之间 的空间中的反应气体导引至晶片边缘的过程中，晶片边缘处的反应气体的压力不均勻。S卩，因为晶片边缘处反应气体的压力取决于晶片边缘的位置而不同，等离子的腐 蚀速度也会取决于晶片边缘的位置而不同，这样由等离子除去的颗粒或薄膜的量也会取决 于晶片位置而不同。另外，传统的腐蚀室具有气体分配板14的边缘会被等离子污染的问题。
发明内容
因此，考虑到上述问题，提供了一种能够维持向晶片边缘导引的反应气体的压力 在所有位置都是均勻的并且使等离子对气体分配板的污染减小到最低的等离子腐蚀室。依照一个方面，等离子腐蚀室包括向晶片边缘导引反应气体的气体分配板；布置 成与气体分配板间隔的板；和在气体分配板和板的相对表面中的至少一个上伸出的缓冲器 部分以允许移动到晶片边缘的反应气体的压力是均勻的。等离子腐蚀室还可以包括布置成在晶片边缘处彼此对应的上部电极和下部电极 且晶片插入它们中间。缓冲器部分可以交替地形成在气体分配板和板上。
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缓冲器部分可以形成在气体分配板或板的边缘上。缓冲器部分可以形成为环形。可以由垫片在气体分配板和板之间维持预定的空间。垫片可以具有1毫米的高度。缓冲器部分可以具有0. 6毫米的高度。气体分配板还可以包括罩盖其边缘的底面和侧面的屏蔽环。屏蔽环的宽度可以是气体分配板半径的大约15%到大约40%。依照另一个方面，等离子腐蚀室包括具有形成于其底面上的凹槽的气体分配板； 挡板，布置在气体分配板的凹槽内以与气体分配板间隔开，并且导引供给凹槽的惰性气体; 和缓冲器部分，在气体分配板和挡板的相对的表面中的至少一个上伸出以允许惰性气体的 压力是均勻的。依照另一个方面，等离子腐蚀室包括向晶片边缘导引反应气体的气体分配板；和 形成在气体分配板的边缘处以防止气体分配板的污染的屏蔽环。在等离子腐蚀室中，屏蔽 环的宽度可以是气体分配板半径的大约15%到大约40%。钇可以涂覆在屏蔽环的表面上。有益效果如上所述，在依照示例性实施例的等离子腐蚀室中，缓冲器部分形成在气体分配 板或板上，这样就可以均勻地除去沉积在晶片边缘处的薄膜或颗粒。另外，屏蔽环的最佳宽 度可以被保持，这样进入气体分配板和屏蔽环之间的空间的残渣的量就可以减少，并且可 以通过降低气体分配板的污染来节省气体分配板的替换成本。
图1是等离子腐蚀室的局部剖视图。图2是在移动杆下降之后等离子腐蚀室的局部剖视图。图3是图1中部分A的局部放大图。图4是气体分配板的示意平面图。图5是依照相关技术的等离子腐蚀室的局部剖视图。
具体实施例方式下文中，将参照附图详细描述等离子腐蚀室。图1是等离子腐蚀室的局部剖视图。图2是在移动杆下降之后等离子腐蚀室的局 部剖视图。图3是图1中部分A的局部放大图。图4是气体分配板的示意平面图。参见图1和2，等离子腐蚀室100包括提供从其外部隔离开的空间的室壁20，在经 过室壁20的上部时由致动器(未显示)操作的移动杆21和形成在移动杆21之下的板。板 包括上部板22和下部板23。下部板23布置在上部板22的底面之下，并且环形上部电极24沿着下部板23的 边缘布置。上部电极24由第一螺栓241固定至上部板22。气体分配板25布置在上部板22和下部板23之下且与上部板22和下部板23间 隔一个预定的间距。气体分配板25向晶片边缘导引反应气体。在此，反应气体供给下部板 23和气体分配板25之间的空间。气体分配板25可以由绝缘材料例如氧化铝(A1203)制成。
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同时，可选地设置下部板23。当未设置下部板23时，气体分配板25可以直接地固 定至上部板22。当上部板22向下伸出下部板23的厚度时，气体分配板25可以固定至上部 板22的突出部。例如，当未设置下部板23时，上部板22可以向下伸出所除去的下部板23 的厚度，或者可以不伸出。凹槽251形成在气体分配板25的底面的中心处，并且挡板26布置在凹槽251的 内部。挡板26允许惰性气体(例如氮气)供给将被分配的晶片的中心。挡板26也可选地设置。屏蔽环27形成在气体分配板25的边缘的底面和侧面上从而吸附残渣例如当晶片 被腐蚀时生成的聚合物。屏蔽环27由第二螺栓252固定至气体分配板25，并且可以形成为 具有不同于气体分配板25的介电常数。例如，屏蔽环27可以由具有介电常数为11的烧结 钇制成，并且气体分配板25可以由具有介电常数为8. 4的氧化铝制成。介电常数的差异导 致在不需要的部分中由等离子放电导致的电荷累积的减小。屏蔽环27的宽度L1可以设定成为气体分配板25的半径L2的大约15%到大约 40%。如果屏蔽环的宽度L1小于15%，当高密度等离子形成时，屏蔽环27可能不能罩盖气 体分配板25，并且腐蚀残渣可能会落入气体分配板25和屏蔽环27之间的空间。如果屏蔽 环27的宽度L1超过40%，屏蔽环27会罩盖气体分配板25的不需要的部分，并且制造成本
会提尚。例如，气体分配板25的半径L2可以从大约290毫米到大约300毫米，并且屏蔽环 27的宽度L1可以从大约45毫米到大约116毫米。钇可以涂覆在气体分配板25和屏蔽环27的表面上。钇具有优良的聚合物吸附特 性和很好的化学阻力。因此，钇允许颗粒被吸附和除去而在净化过程中没有化学改变。环形下部电极28布置在上部电极24下方而又在预定间隔处与上部板24间隔开。 晶片卡盘32布置在下部电极28内部且绝缘环30插入晶片卡盘32和下部电极28之间。晶 片卡盘32电连接至典型的等离子振荡器(未显示)上以在真空吸附加载自晶片卡盘32的 顶面上的晶片时接收从等离子振荡器施加的高频。上部电极24的外径可以与下部电极28的外径相同。因此，所生成的等离子的形 状可以完全地对称，这样就可以操作为低容量等离子振荡器。晶片卡盘32通过布置在晶片卡盘32下方的绝缘层34而与下部电极28完全地绝缘。参见图3，等离子腐蚀室100包括布置在下部板23和气体分配板25之间的空间中 的缓冲器部分36，且反应气体通过该空间供给。缓冲器部分36形成为伸出小于下部板23 和气体分配板25之间间距的高度H。例如，气体分配板25和下部板23之间的间距可以是 1毫米，并且缓冲器部分36的高度可以是0. 6毫米。缓冲器部分36通过堵塞反应气体的流动来允许晶片边缘处的反应气体的压力是 均勻的。缓冲器部分36可以沿着反应气体的前进方向(参见图3中的弯箭头)交替地形 成在下部板23和气体分配板25上。这将延长反应气体的流程，因此延长反应气体保持在 下部板23和气体分配板25之间的空间中的时间。缓冲器部分36可以取决于反应气体的 压力而改变。如图4所示，缓冲器部分36可以形成在气体分配板25的边缘处从而以环形伸出。
5设置在气体分配板25和下部板25之间的空间中的多个垫片37可以在预定距离处形成在 气体分配板25的顶面上。此时，缓冲器部分36形成为具有小于垫片37的高度。虽然缓冲 器部分36可以形成为环形，但是形状并不限于此。即，缓冲器部分36可以形成为具有各种 形状，包括例如矩形。下面将描述具有上述配置的等离子腐蚀室100的操作。通过气体分配板25供给 的惰性气体由挡板26分配，这样就会在晶片内部形成非放电区域。同时，供给下部板23和 气体分配板25的反应气体移动到晶片的边缘，然后利用分别施加到上部电极24和下部电 极28的电压生成等离子。所生成的等离子腐蚀沉积在从晶片边缘的顶面到底面形成的部 分上的颗粒。在上述过程中，缓冲器部分36阻塞反应气体的流动，这样在晶片边缘处的反应气 体的压力就会在所有位置保持均勻，因此生成均勻的等离子。因此，颗粒的腐蚀速度就变得 在所有位置上相同。另外，因为维持了屏蔽环27的最佳宽度，所以可以有效地防止由等离 子导致的气体分配板的污染。如上所述，缓冲器部分36形成在气体分配板25和下部板23上从而允许反应气体 的压力是均勻的。以如上所述相同的方式，上述缓冲器部分可以形成在凹槽251和挡板26 的相对表面中的至少一个上从而允许供给凹槽251的惰性气体的压力是均勻的。已经参照示例性实施例详细描述了等离子腐蚀室。然而，对本领域的技术人员而 言很显然，可以在这些实施例中做出改变而不脱离本发明的原理和精神，而其范围是在所 附权利要求及等效物中界定的。工业实用性在等离子腐蚀室中，沉积在晶片边缘处的薄膜或颗粒可被均勻地除去，并且可以 通过降低气体分配板的污染来节省气体分配板的替换成本。
权利要求
一种用于腐蚀晶片边缘的等离子腐蚀室，包括向晶片边缘导引反应气体的气体分配板；布置成与气体分配板间隔的板；和在气体分配板和板的相对的表面中的至少一个上伸出的缓冲器部分。
2.如权利要求1所述的等离子腐蚀室，其特征在于，还包括布置成在晶片边缘处彼此 对应的上部电极和下部电极且晶片插入它们中间。
3.如权利要求1所述的等离子腐蚀室，其特征在于，缓冲器部分交替地形成在气体分 配板和板上。
4.如权利要求1或2所述的等离子腐蚀室，其特征在于，缓冲器部分形成在气体分配板 或板的边缘处。
5.如权利要求1所述的等离子腐蚀室，其特征在于，缓冲器部分形成环形。
6.如权利要求1所述的等离子腐蚀室，其特征在于，由垫片维持气体分配板和板之间 的预定间距。
7.如权利要求6所述的等离子腐蚀室，其特征在于，间距为1毫米。
8.如权利要求7所述的等离子腐蚀室，其特征在于，缓冲器部分具有的高度为0.6毫米。
9.如权利要求1或2所述的等离子腐蚀室，其特征在于，气体分配板还包括罩盖其边缘 的底面和侧面的屏蔽环。
10.如权利要求9所述的等离子腐蚀室，其特征在于，屏蔽环的宽度可以是气体分配板 半径的大约15%到大约40%。
11.一种用于腐蚀晶片边缘的等离子腐蚀室，包括 气体分配板，具有形成在其底面上的凹槽；挡板，布置在气体分配板的凹槽内以与气体分配板间隔开，该挡板导引供给凹槽的惰 性气体；和在气体分配板和挡板的相对的表面中的至少一个上伸出的缓冲器部分。
12.一种用于腐蚀晶片边缘的等离子腐蚀室，包括 向晶片边缘导引反应气体的气体分配板；和形成在气体分配板的边缘处从而防止气体分配板污染的屏蔽环， 其中屏蔽环的宽度是气体分配板半径的大约15%到大约40%。
13.如权利要求12所述的等离子腐蚀室，其特征在于，钇涂覆在屏蔽环的表面上。
全文摘要
本发明公开了一种等离子腐蚀室，它包括向晶片边缘导引反应气体的气体分配板；布置成与气体分配板间隔的板；和在气体分配板和板的相对表面中的至少一个上伸出的缓冲器部分以允许移动到晶片边缘的反应气体的压力是均匀的。
文档编号H01L21/3065GK101855712SQ200880115101
公开日2010年10月6日 申请日期2008年10月31日 优先权日2007年11月9日
发明者朴世文, 李熙世, 郑成炫 申请人:索绍株式会社