本实用新型属于半导体加工设备领域，涉及一种刻蚀工艺设备。
背景技术：
半导体刻蚀包括干法刻蚀和湿法刻蚀两种方法。其中，干法刻蚀是把晶圆周围的气体激发成为等离子体，等离子体在偏压引导下轰击由光刻胶作掩护的晶圆表面，与晶圆发生物理化学反应，从而在晶圆表面刻蚀出所需形貌。
铝垫(Al pad)的干法刻蚀往往通过氯气(Cl2)来实现，即利用氯气与铝(Al)的反应来生成铝的氯化物(AlyClx)，而后将其通过真空气泵移除。然而，反应腔体内总会存在一些残留物，而AlyClx的化学性质十分活泼，很容易与空气中的水发生反应，而形成铝的聚合物，制程中产生的铝的聚合物具有粘附性，常常粘附性反应腔体内。
现有技术中常常采用氮气(N2)流来实现残留物与聚合物的去除，在整个制程作业中，虽然大部分的铝的聚合物会随着气流的方向由真空气泵移除，但依然有少数会残留在腔体中。随着聚合物堆积变多，聚合物会发生粘附不牢固的现象，在制程中常常产生聚合物剥落，附着在晶圆表面，造成附着聚合物区域的晶圆表面没有被刻蚀掉，无法在晶圆表面刻蚀出所需形貌，影响产品质量，同时，使得腔体中两次清洗之间的时间间隔(Mean Time Between Clean MTBC)不符合标准，从而缩短了腔体两次清洗之间的时间间隔，使得机台停机时间延长，造成资源浪费的问题。
基于以上所述，提供一种可以使得干法刻蚀过程中产生的聚合物有效地随着气流的方向由真空气泵移除，减少腔体内的聚合物含量，提高制备的产品质量及提高MTBA指标，达到缩短腔体两次清洗之间的时间间隔，使得机台停机时间缩短，节约资源的刻蚀工艺设备实属必要。
技术实现要素：
鉴于以上所述现有技术的缺点，本实用新型的目的在于提供一种刻蚀工艺设备，用于解决现有技术中反应腔体内聚合物堆积变多，发生粘附不牢固，产生聚合物剥落，附着在晶圆表面，造成附着聚合物区域的晶圆表面没有被刻蚀掉，无法在晶圆表面刻蚀出所需形貌，影响产品质量，同时，使得腔体中MTBC不符合标准，从而缩短了腔体两次清洗之间的时间间隔，使得机台停机时间延长，造成资源浪费的问题。
为实现上述目的及其他相关目的，本实用新型提供一种刻蚀工艺设备，包括：
静电吸盘，用以吸附晶圆；
边缘环，包围所述静电吸盘侧面，所述边缘环靠近所述静电吸盘的第一侧缘区域具有一槽体，所述槽体的底面不超出所述静电吸盘的顶面；所述边缘环远离所述静电吸盘的第二侧缘区域的上部具有倒角；所述边缘环的顶面高于所述静电吸盘的顶面。
优选地，还包括支撑体，所述支撑体上表面与所述静电吸盘下表面相接触，所述支撑体上表面自所述静电吸盘边缘向外延伸形成台面，所述边缘环覆盖所述台面。
优选地，所述边缘环包括凸起部，所述凸起部的纵截面由直线、弧线中的至少一种或组合围成。
优选地，所述凸起部的个数为N，N＞1。
优选地，所述倒角包括45°倒角及圆弧倒角。
优选地，所述边缘环包括陶瓷边缘环、玻璃边缘环、石英边缘环及蓝宝石边缘环中的一种。
优选地，所述刻蚀工艺设备还包括真空泵，所述真空泵位于反应腔体底部，用于移除所述反应腔体内的气体，所述气体在所述反应腔体内的流动方向自上而下。
优选地，所述气体包括反应气体以及清洗气体。
优选地，所述真空泵包括分子泵。
如上所述，本实用新型的刻蚀工艺设备，具有以下有益效果：采用边缘环以有效地对晶圆进行限位，同时，采用具有倒角的边缘环以使刻蚀产生的聚合物不受边缘阻挡而随气流由分子泵移除，从而减少反应腔体内的聚合物，提高产品质量；同时，使得反应腔体中MTBC符合标准，从而延长了反应腔体两次清洗之间的时间间隔，使得机台停机时间缩短，节约资源。
附图说明
图1显示为实施例一中的刻蚀工艺设备剖视结构示意图。
图2显示为实施例一中的刻蚀工艺设备俯视结构示意图。
图3显示为实施例二中的刻蚀工艺设备剖视结构示意图。
图4显示为实施例二中的刻蚀工艺设备俯视结构示意图。
元件标号说明
100 晶圆
200 静电吸盘
300、310 边缘环
301、314 槽体
311 凸起部
312 凸起部倒角
302、313 倒角
400 支撑体
500 气流
600 真空泵
具体实施方式
以下由特定的具体实施例说明本实用新型的实施方式，熟悉此技术的人士可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本实用新型的其他优点及功效。
请参阅图1至图4。须知，本说明书所附图式所绘示的结构、比例、大小等，均仅用以配合说明书所揭示的内容，以供熟悉此技术的人士了解与阅读，并非用以限定本实用新型可实施的限定条件，故不具技术上的实质意义，任何结构的修饰、比例关系的改变或大小的调整，在不影响本实用新型所能产生的功效及所能达成的目的下，均应仍落在本实用新型所揭示的技术内容得能涵盖的范围内。同时，本说明书中所引用的如“上”、“下”、“左”、“右”、“中间”及“一”等的用语，亦仅为便于叙述的明了，而非用以限定本实用新型可实施的范围，其相对关系的改变或调整，在无实质变更技术内容下，当亦视为本实用新型可实施的范畴。
实施例一
如图1所示，显示为本实施例中的刻蚀工艺设备剖视结构示意图。本实用新型提供一种刻蚀工艺设备，包括静电吸盘200、边缘环300、支撑衬底400以及真空泵600。其中，所述静电吸盘200用以吸附晶圆100；所述边缘环300包围所述静电吸盘200侧面，所述边缘环300靠近所述静电吸盘200侧面的一侧上表面边缘不超出所述静电吸盘200上表面。
具体的，所述静电吸盘200的上表面包括气体孔，用以吸附所述晶圆100。所述静电吸盘200的上表面还可包括气体分流槽，用以增大所述晶圆100与吸附气体的接触面积，从而增强所述静电吸盘200对所述晶圆100的吸附能力，所述气体分流槽也可包含径向槽，所述径向槽的底部可包含所述气体孔，所述径向槽可独立分布，也可连接于所述气体分流槽。本实施例中，所述静电吸盘200的上表面包括气体孔及同心环形气体分流槽，所述气体孔位于所述同心环形气体分流槽的底部。在另一实施例中，所述气体孔也可位于除所述气体分流槽以外的所述静电吸盘200的上表面，所述气体孔及所述分流槽的形貌、数量及位置此处不作要求，本行业技术人员可根据实际生产需求进行选择。
作为示例，所述边缘环300包括陶瓷边缘环、玻璃边缘环、石英边缘环及蓝宝石边缘环中的一种。本实施例中，优选具有高熔点、高硬度、高耐磨性、耐氧化以及价格便宜的陶瓷边缘环作为所述边缘环300。
具体的，所述边缘环300包围所述静电吸盘200的至少一部分，所述边缘环300靠近所述静电吸盘200的第一侧缘区域具有一槽体301，所述槽体301的底面不超出所述静电吸盘200的顶面。本实施例中，所述槽体301的底面不超出所述静电吸盘的200的顶面，所述槽体301形成容置空间，以确保所述晶圆100与所述静电吸盘200充分接触。在另一实施例中，所述槽体301的底面高度也可等于所述静电吸盘200的顶面，此处不作要求。
作为示例，所述刻蚀工艺设备还包括所述支撑体400，所述支撑体400上表面与所述静电吸盘200下表面相接触，所述支撑体400上表面自所述静电吸盘200边缘向外延伸形成台面，所述边缘环300覆盖所述台面。如图2所述，显示为本实施例中的刻蚀工艺设备俯视结构示意图。本实施例中，所述边缘环300远离所述静电吸盘200的第二侧缘区域的侧面与所述台面的侧面位于同一竖直面上。在另一实施例中，所述台面的侧面也可与所述边缘环300远离所述静电吸盘200的第二侧缘区域的侧面不在同一竖直面上，此处不做要求。
作为示例，所述刻蚀工艺设备还包括供气系统及所述真空泵600，所述供气系统为所述刻蚀工艺设备提供气体，所述气体包括制程所需的反应气体以及清洗所需的清洗气体。所述真空泵600位于反应腔体底部，用于移除所述反应腔体内的所述气体。
具体的，在铝垫(Al pad)的制程过程中，所述反应气体包括氯气(Cl2)，所述Cl2通过所述供气系统输入所述反应腔体内。所述Cl2与铝(Al)反应生成聚合物氯化物(AlyClx)，所述聚合物具有粘附性，常常粘附性在所述反应腔体内，聚合物剥落会粘附在所述晶圆100的表面，造成所述晶圆100的表面不能刻蚀出所需形貌，影响产品质量。因此，需通过供气系统向所述反应腔体内通入所述清洗气体，以移除所述聚合物。所述清洗气体包括氮气(N2)，通过所述真空气泵，在所述反应腔体内形成自上而下流动的气流500，从而达到去除所述聚合物的目的。
作为示例，所述真空泵600包括分子泵，所述分子泵具有较高的抽速和压缩比，可将所述聚合物更高效的移除，因此，本实施例中优选分子泵作为所述真空泵600。
具体的，所述边缘环300的顶面高于所述静电吸盘200的顶面，用以对所述晶圆100起到限位阻挡作用，避免所述晶圆100在操作过程中自所述静电吸盘200的上表面滑落，造成碎片的风险。
具体的，所述边缘环300远离所述静电吸盘200的第二侧缘区域的上部具有倒角。
作为示例，所述倒角302包括45°倒角及圆弧倒角。所述倒角302可减小所述边缘环300对所述气流500的阻挡，使得所述反应腔体内的所述聚合物随所述气体自上而下的被所述分子泵移除，提高所述分子泵移除效率，使得所述反应腔体中的所述聚合物及时、有效地被移除，从而提高产品质量及提高所述刻蚀工艺设备两次清洗之间的时间间隔，使得机台停机时间缩短，节约资源，所述倒角的倾斜角度此处不做限制，本领域技术人员可根据实际设备需求进行选择，此处不作要求。
本实用新型采用边缘环以有效地对晶圆进行限位，同时，采用具有倒角的边缘环以使刻蚀产生的聚合物不受边缘阻挡而随气流由分子泵移除，从而减少反应腔体内的聚合物，提高产品质量；同时，延长了反应腔体两次清洗之间的时间间隔，使得机台停机时间缩短，节约资源。
实施例二
本实施例与实施例一具有不同的刻蚀工艺设备结构。
如图3所示，显示为本实施例中的刻蚀工艺设备剖视结构示意图。本实用新型提供一种刻蚀工艺设备，包括静电吸盘200、边缘环310、支撑衬底400以及真空泵600。其中，所述静电吸盘200用以吸附晶圆100；所述边缘环300包围所述静电吸盘200侧面，所述边缘环310靠近所述静电吸盘200侧面的一侧上表面边缘不超出所述静电吸盘200上表面。
具体的，所述静电吸盘200的上表面包括气体孔，用以吸附所述晶圆100。所述静电吸盘200的上表面还可包括气体分流槽，用以增大所述晶圆100与吸附气体的接触面积，从而增强所述静电吸盘200对所述晶圆100的吸附能力，所述气体分流槽也可包含径向槽，所述径向槽的底部可包含所述气体孔，所述径向槽可独立分布，也可连接于所述气体分流槽。本实施例中，所述静电吸盘200的上表面包括气体孔及同心环形气体分流槽，所述气体孔位于所述同心环形气体分流槽的底部。在另一实施例中，所述气体孔也可位于除所述气体分流槽以外的所述静电吸盘200的上表面，所述气体孔及所述分流槽的形貌、数量及位置此处不作要求，本行业技术人员可根据实际生产需求进行选择。
作为示例，所述边缘环310包括陶瓷边缘环、玻璃边缘环、石英边缘环及蓝宝石边缘环中的一种。本实施例中，优选具有高熔点、高硬度、高耐磨性、耐氧化以及价格便宜的陶瓷边缘环作为所述边缘环310。
作为示例，所述边缘环310包括凸起部311，所述凸起部311的最高点超出所述静电吸盘200的顶面，用以对所述晶圆100起到限位阻挡作用，避免所述晶圆100在操作过程中自所述静电吸盘200的顶面滑落，造成碎片的风险。所述凸起部311的纵截面由直线、弧线中的至少一种或组合围成。本实施例中所述凸起部311的纵截面由直线及弧线组合围成。在另一实施例中，所述凸起部311的纵截面也可由弧线所围成，此处不作要求。
作为示例，所述凸起部311的个数为N，N＞1且均匀的分布，所述凸起部311有利于工作人员在对所述晶圆100的转移操作。本实施例中，所述凸起部311的个数为4个且均匀分布，所述凸起部311的个数此处不做限制。
具体的，所述边缘环310包围所述静电吸盘200的至少一部分，所述边缘环310靠近所述静电吸盘200的第一侧缘区域具有一槽体314，所述槽体314的底面不超出所述静电吸盘200的顶面。所述槽体314的底面不超出所述静电吸盘的200的顶面，所述槽体314形成容置空间，以确保所述晶圆100与所述静电吸盘200充分接触。在另一实施例中，所述槽体314的底面高度也可等于所述静电吸盘200的顶面，此处不作要求。
作为示例，所述刻蚀工艺设备还包括所述支撑体400，所述支撑体400上表面与所述静电吸盘200下表面相接触，所述支撑体400上表面自所述静电吸盘200边缘向外延伸形成台面，所述边缘环300覆盖所述台面。如图4所述，显示为本实施例中的刻蚀工艺设备俯视结构示意图。本实施例中，所述边缘环310远离所述静电吸盘200的第二侧缘区域的侧面与所述台面的侧面位于同一竖直面上。在另一实施例中，所述台面的侧面也可与所述边缘环310远离所述静电吸盘200的第二侧缘区域的侧面不在同一竖直面上，此处不做要求。
具体的，所述刻蚀工艺设备还包括供气系统及所述真空泵600，所述供气系统为所述刻蚀工艺设备提供气体，所述气体包括制程所需的反应气体以及清洗所需的清洗气体。所述真空泵600位于反应腔体底部，用于移除所述反应腔体内的所述气体。
具体的，在铝垫(Al pad)的制程过程中，所述反应气体包括氯气(Cl2)，所述Cl2通过所述供气系统输入所述反应腔体内。所述Cl2与铝(Al)反应生成聚合物氯化物(AlyClx)，所述聚合物具有粘附性，常常粘附性在所述反应腔体内，聚合物剥落会粘附在所述晶圆100的表面，造成所述晶圆100的表面不能刻蚀出所需形貌，影响产品质量。因此，需通过供气系统向所述反应腔体内通入所述清洗气体，以移除所述聚合物。所述清洗气体包括氮气(N2)，通过所述真空气泵，在所述反应腔体内形成自上而下流动的气流500，从而达到去除所述聚合物的目的。
作为示例，所述真空泵600包括分子泵，所述分子泵具有较高的抽速和压缩比，可将所述聚合物更高效的移除，因此，本实施例中优选分子泵作为所述真空泵600。
作为示例，所述凸起部311远离所述静电吸盘200侧面的一侧上表面边缘具有凸起部倒角312，由于部分所述边缘环310上表面被裸露出来，被裸露的所述边缘环310在远离所述静电吸盘200的第二侧缘区域的上部具有倒角313，所述边缘环310上的所述倒角313的范围、形貌、尺寸可与所述凸起部倒角312不同，如图4所示，在另一实施例中，所述边缘环310上的所述倒角313的范围、形貌、尺寸也可与所述凸起部倒角312相同，此处不作要求。
作为示例，所述凸起部倒角312及所述倒角313包括45°倒角及圆弧倒角。所述凸起部倒角312及所述倒角313可减小所述边缘环310对所述气流500的阻挡，使得所述反应腔体内的所述聚合物随所述气体自上而下的被所述分子泵移除，提高所述分子泵移除效率，使得所述反应腔体中的所述聚合物及时、有效地被移除，从而提高产品质量及提高所述刻蚀工艺设备两次清洗之间的时间间隔，使得机台停机时间缩短，节约资源，所述倒角的倾斜角度此处不做限制，本领域技术人员可根据实际设备需求进行选择，此处不作要求。
本实用新型采用具有凸起部的边缘环以有效地对晶圆进行限位，同时，采用多个具有倒角的凸起部以及边缘环以方便工作人员操作且使刻蚀产生的聚合物不受边缘阻挡而随气流由分子泵移除，从而减少反应腔体内的聚合物，提高产品质量；同时，延长了反应腔体两次清洗之间的时间间隔，使得机台停机时间缩短，节约资源。
综上所述，本实用新型采用具有凸起部的边缘环以有效地对晶圆进行限位，同时，采用具有倒角的凸起部以使刻蚀产生的聚合物不受边缘阻挡而随气流由分子泵移除，从而减少反应腔体内的聚合物，提高产品质量；同时，延长了反应腔体两次清洗之间的时间间隔，使得机台停机时间缩短，节约资源。所以，本实用新型有效克服了现有技术中的种种缺点而具高度产业利用价值。
上述实施例仅例示性说明本实用新型的原理及其功效，而非用于限制本实用新型。任何熟悉此技术的人士皆可在不违背本实用新型的精神及范畴下，对上述实施例进行修饰或改变。因此，举凡所属技术领域中具有通常知识者在未脱离本实用新型所揭示的精神与技术思想下所完成的一切等效修饰或改变，仍应由本实用新型的权利要求所涵盖。