接地环组件、上电极组件及边缘刻蚀设备的制作方法

本技术涉及半导体设备，特别涉及一种接地环组件、上电极组件及边缘刻蚀设备。

背景技术：

1、在晶圆经等离子体刻蚀加工出设计图案的过程中，晶圆的边缘区域会堆积一些反应副产物，如多晶硅、氮化物等，而这些反应副产物可能会对后续工艺和设备造成污染，因此需要通过边缘刻蚀工艺将其去除。

2、在边缘刻蚀设备的反应腔中，晶圆放置于下电极组件上，对晶圆进行处理时，上电极组件下降并与晶圆之间保持微小的间距，使晶圆的中心区域不会被刻蚀。反应腔内形成了围绕下电极组件的反应空间，工艺气体从上电极组件边缘的气体通道进入该反应空间，并被激发为等离子体，由此清洁晶圆的边缘。

3、然而，由于上电极组件与晶圆的距离很近，从所述气体通道流入的工艺气体不能均匀分布在晶圆边缘周围，可能导致晶圆边缘刻蚀不均匀。

技术实现思路

1、本实用新型的目的是提供一种接地环组件、上电极组件及边缘刻蚀设备，以解决现有技术中晶圆边缘刻蚀不均匀的问题。

2、为了实现以上目的，本实用新型通过以下技术方案实现：

3、一种接地环组件，包括接地环和匀气环，其中，所述匀气环与所述接地环同心设置，所述匀气环构成供应工艺气体的气体通道的至少一部分，并且所述匀气环采用多孔材料制成。

4、可选地，所述匀气环至少部分嵌于所述接地环中。

5、可选地，所述接地环的上表面配置有与所述匀气环相匹配的第一凹槽，所述匀气环嵌入所述第一凹槽内。

6、可选地，所述接地环还配置有与所述第一凹槽连通的环形通气槽，所述环形通气槽配置于所述接地环的下表面。

7、可选地，所述接地环的下表面配置有与所述匀气环相匹配的第二凹槽，所述匀气环嵌入所述第二凹槽内。

8、可选地，所述接地环配置有若干连通所述第二凹槽的通气孔，所述通气孔构成所述气体通道的一部分。

9、可选地，所述匀气环的厚度为2mm至10mm。

10、可选地，所述匀气环的宽度为2mm至6mm。

11、可选地，所述匀气环的外侧壁与所述接地环过盈配合或粘接，所述匀气环的内侧壁与所述接地环间隙配合。

12、可选地，所述匀气环设置于所述接地环的内侧。

13、可选地，所述匀气环的顶部具有径向向外的凸缘，所述接地环的内侧设有与所述凸缘匹配的阶梯部。

14、可选地，所述匀气环的外侧壁与所述接地环的内侧壁为相互适配的倒锥形。

15、可选地，所述多孔材料的孔隙率在40％至70％范围内。

16、可选地，所述多孔材料采用多孔石英、多孔陶瓷或多孔硅。

17、一种上电极组件，用于半导体刻蚀设备，包括陶瓷板和如上文所述的接地环组件，所述陶瓷板包括下凸部，所述陶瓷板配置有与所述气体通道连通的进气通道，所述接地环组件设置于所述陶瓷板的下方且与所述下凸部同心设置于所述下凸部的外围。

18、一种边缘刻蚀设备，包括：

19、反应腔；

20、下电极组件，设置于所述反应腔的底部，其上表面用于承载晶圆；

21、如上文所述的上电极组件，所述上电极组件设置于所述反应腔的顶部，并与所述下电极组件相对设置。

22、与现有技术相比，本实用新型具有如下优点：

23、通过在接地环处同心设置一匀气环，该匀气环采用多孔材料制成，使得匀气环构成上述气体通道的至少一部分，则工艺气体能够在匀气环的孔隙中均匀扩散，从而使流入到反应空间的工艺气体均匀扩散到晶圆边缘，使晶圆边缘刻蚀均匀。

技术特征：

1.一种接地环组件，其特征在于，包括接地环和匀气环，其中，所述匀气环与所述接地环同心设置，所述匀气环构成供应工艺气体的气体通道的至少一部分，并且所述匀气环采用多孔材料制成。

2.如权利要求1所述的接地环组件，其特征在于，所述匀气环至少部分嵌于所述接地环中。

3.如权利要求2所述的接地环组件，其特征在于，所述接地环的上表面配置有与所述匀气环相匹配的第一凹槽，所述匀气环嵌入所述第一凹槽内。

4.如权利要求3所述的接地环组件，其特征在于，所述接地环还配置有与所述第一凹槽连通的环形通气槽，所述环形通气槽配置于所述接地环的下表面。

5.如权利要求2所述的接地环组件，其特征在于，所述接地环的下表面配置有与所述匀气环相匹配的第二凹槽，所述匀气环嵌入所述第二凹槽内。

6.如权利要求5所述的接地环组件，其特征在于，所述接地环配置有若干连通所述第二凹槽的通气孔，所述通气孔构成所述气体通道的一部分。

7.如权利要求3或5所述的接地环组件，其特征在于，所述匀气环的厚度为2mm至10mm。

8.如权利要求3或5所述的接地环组件，其特征在于，所述匀气环的宽度为2mm至6mm。

9.如权利要求3或5所述的接地环组件，其特征在于，所述匀气环的外侧壁与所述接地环过盈配合或粘接，所述匀气环的内侧壁与所述接地环间隙配合。

10.如权利要求1所述的接地环组件，其特征在于，所述匀气环设置于所述接地环的内侧。

11.如权利要求10所述的接地环组件，其特征在于，所述匀气环的顶部具有径向向外的凸缘，所述接地环的内侧设有与所述凸缘匹配的阶梯部。

12.如权利要求10所述的接地环组件，其特征在于，所述匀气环的外侧壁与所述接地环的内侧壁为相互适配的倒锥形。

13.如权利要求1所述的接地环组件，其特征在于，所述多孔材料的孔隙率在40％至70％范围内。

14.如权利要求1所述的接地环组件，其特征在于，所述多孔材料采用多孔石英、多孔陶瓷或多孔硅。

15.一种上电极组件，用于半导体刻蚀设备，其特征在于，包括陶瓷板和如权利要求1-14中任意一项所述的接地环组件，所述陶瓷板包括下凸部，所述陶瓷板配置有与所述气体通道连通的进气通道，所述接地环组件设置于所述陶瓷板的下方且与所述下凸部同心设置于所述下凸部的外围。

16.一种边缘刻蚀设备，其特征在于，包括：

技术总结
本技术提供一种接地环组件、上电极组件及边缘刻蚀设备。所述接地环组件包括接地环和匀气环，其中，所述匀气环与所述接地环同心设置，所述匀气环构成供应工艺气体的气体通道的至少一部分，并且所述匀气环采用多孔材料制成。本技术能够使工艺气体在匀气环的孔隙中均匀扩散，从而使流入到反应空间的工艺气体均匀扩散到晶圆边缘，使晶圆边缘刻蚀均匀。

技术研发人员：王恒阳,连增迪
受保护的技术使用者：中微半导体设备（上海）股份有限公司
技术研发日：20230530
技术公布日：2024/3/12