一种快速恢复ICP腔体作业环境的装置及方法与流程
- 国知局
- 2024-11-21 11:36:33
本发明属于半导体i cp(电感耦合等离子体),涉及一种快速恢复i cp腔体作业环境的装置及方法。
背景技术:
1、半导体制造工艺中的刻蚀分为湿法刻蚀和干法刻蚀。早期普遍采用的是湿法刻蚀,但由于其在线宽控制及刻蚀方向性等多方面的局限,3μm之后的工艺大多采用干法刻蚀;湿法刻蚀仅用于某些特殊材料层的去除和残留物的清洗。干法刻蚀是指使用气态的化学刻蚀剂与晶圆片上的材料发生反应,以刻蚀掉需去除的部分材料并形成可挥发性的反应生成物,然后将其抽离反应腔的过程;刻蚀剂通常直接或间接地产生于刻蚀气体的等离子体,所以干法刻蚀也称为等离子体刻蚀。
2、电感耦合等离子体(icp)是半导体行业中的一项重要技术,主要用于去除晶圆制造中的光刻胶和进行蚀刻。这项技术是根据半导体行业的工艺要求开发的,通过高频电流通过螺旋线圈产生感应放电等离子体,从而实现对材料的刻蚀和处理。icp技术在集成光学、光电子学、微机械系统(mems)、光子晶体等领域都有广泛应用,是制作许多重要器件的关键步骤,如白光led、半导体激光器、探测器等。
3、半导体icp干法刻蚀设备保养中,通常使用带有乙醇、异丙醇或纯水的无尘布对作业腔体进行擦拭,由于需要开腔处理,内腔会与大气接触,破坏其真空状态,并且经过上述溶剂擦拭后,腔体湿度上升,导致后续合腔需要做多次dummy wafer(也被称为test wafer,中文名称为测试片/假片)以便恢复腔体最佳作业环境,通常耗时4-12小时并需要2-4次dummy wafer。鉴于此,亟需提供一种快速恢复icp腔体作业环境的装置及方法。
技术实现思路
1、基于此,本发明提供一种快速恢复icp腔体作业环境的装置及方法,解决了保养后腔体作业环境恢复时间过长的问题。
2、本发明的技术方案如下:
3、本发明提供的一种快速恢复icp腔体作业环境的装置,包括:
4、载台,包括圆周面和上表面,所述载台上表面设有细微小孔,所述载台内部为中空的;
5、冷却循环系统,设置在载台内部,用于向载台输送冷却液;
6、气体热传导管,设置在载台内部,用于载台与载片盘间的温度传导;
7、抽气管,设置在所述载台的正下方,连接在icp腔体上,所述抽气管的抽气口位于icp腔体壁上,所述抽气口所在的平面为抽气口面;
8、顶针,穿过所述载台且外露于所述载台上表面,用于托起载片盘;
9、顶针气缸,位于所述载台的下方与所述抽气口面的上方,用于驱动顶针做升降运动。
10、进一步地,所述冷却循环系统包括冷却器进管和冷却器出管,所述冷却器进管用于向所述载台内输入冷却液,所述冷却器出管用于从所述载台内输出冷却液。
11、优选地,所述冷却器进管和所述冷却器出管为金属材质。
12、优选地,所述气体热传导管为氦气管。
13、进一步地,所述装置还包括:
14、陶瓷保护罩,位于所述载台的下方与所述抽气口面的上方,且分别与所述载台和所述抽气口面固定连接;用于保护所述冷却循环系统和所述气体热传导管。
15、进一步地,所述装置还包括:
16、过滤器,安装在所述抽气管的抽气口前端,用于过滤工艺废物。
17、进一步地,所述过滤器通过卡箍固定在所述抽气管上,与所述抽气管可拆卸连接。
18、优选地,所述过滤器内部由直径为5mm的圆孔不锈钢316面板组成。
19、进一步地,所述装置还包括:
20、陶瓷隔网,安装在所述载台圆周面的外围,用于吸附工艺废物。
21、本发明还提供一种快速恢复icp腔体作业环境的方法,包括以下步骤:
22、s1打开icp腔体,拆卸陶瓷隔网,使用乙醇擦拭陶瓷隔网与icp腔体的连接处,然后安装上备用陶瓷隔网,合上icp腔体;
23、s2拆卸过滤器,安装上备用过滤器,对icp腔体进行抽气;
24、s3待icp腔体抽至极限真空后,用机械手传一盘dummy wafer至载片台上;
25、s4向icp腔体内通入150±5sccm氯气,流气10min;
26、s5不关闭氯气,打开上射频,输入1500w射频功率,等待2min;
27、s6关闭上射频,关闭氯气,向icp腔体内通入80±2sccm三氯化硼,流气5min;
28、s7不关闭三氯化硼,打开上射频,输入1200w射频功率,等待2min;
29、s8关闭上射频,关闭三氯化硼,向icp腔体内通入氧气200±5sccm,四氟化碳100±2sccm,流气2min;
30、s9关闭氧气和四氟化碳,同时打开氯气和三氯化硼,向icp腔体内通入氯气和三氯化硼各50±1sccm,打开上射频,输入800w射频功率,打开下射频,输入300w射频功率,等待1min;
31、s10关闭上射频、下射频与气阀,进行台阶测试,若未达标,再重复执行步骤s3-s9。
32、sccm为体积流量单位,全称是standard cubic centimeter per minute,标准立方厘米每分钟。表示在标准状态下(温度为0摄氏度,压力为1个大气压)每分钟泄漏的气体体积。
33、本发明的有益效果:
34、(1)通过将抽气口设置在载台正下方,从而缩短出气口与抽气口的距离,提高了刻蚀效率。
35、(2)通过增设陶瓷保护罩,从而防止冷却器管路和氦气管被工艺气体腐蚀。
36、(3)通过在抽气口增设可拆卸过滤器,可以将工艺残余化合物吸附在过滤器中,并且便于拆装。
37、(4)通过在载台圆周面的外围增设陶瓷隔网,不但可以将反应后的工艺残余化合物进行一次吸附,而且能够防止抽气口处过滤器堵塞影响抽气效果。
技术特征:1.一种快速恢复icp腔体作业环境的装置,其特征在于,包括:
2.根据权利要求1所述的一种快速恢复icp腔体作业环境的装置,其特征在于,所述冷却循环系统包括冷却器进管和冷却器出管,所述冷却器进管用于向所述载台内输入冷却液,所述冷却器出管用于从所述载台内输出冷却液。
3.根据权利要求1所述的一种快速恢复icp腔体作业环境的装置,其特征在于,所述气体热传导管为氦气管。
4.根据权利要求1所述的一种快速恢复icp腔体作业环境的装置,其特征在于,所述装置还包括:
5.根据权利要求1所述的一种快速恢复icp腔体作业环境的装置,其特征在于,所述装置还包括:
6.根据权利要求5所述的一种快速恢复icp腔体作业环境的装置,其特征在于,所述过滤器通过卡箍固定在所述抽气管上,与所述抽气管可拆卸连接。
7.根据权利要求5所述的一种快速恢复icp腔体作业环境的装置,其特征在于,所述过滤器内部由直径为5mm的圆孔不锈钢316面板组成。
8.根据权利要求1所述的一种快速恢复icp腔体作业环境的装置,其特征在于,所述装置还包括:
9.根据权利要求2所述的一种快速恢复icp腔体作业环境的装置,其特征在于,所述冷却器进管和所述冷却器出管为金属材质。
10.一种快速恢复icp腔体作业环境的方法,其特征在于,包括以下步骤:
技术总结本发明属于半导体技术领域,公开了一种快速恢复ICP腔体作业环境的装置及方法,该装置包括:载台,包括圆周面和上表面,所述载台上表面设有细微小孔,所述载台内部为中空的;冷却循环系统,设置在载台内部,用于向载台输送冷却液;气体热传导管,设置在载台内部,用于载台与载片盘间的温度传导;抽气管,设置在所述载台的正下方,连接在ICP腔体上,所述抽气管的抽气口位于ICP腔体壁上,所述抽气口所在的平面为抽气口面;顶针,穿过所述载台且外露于所述载台上表面,用于托起载片盘;顶针气缸,位于所述载台的下方与所述抽气口面的上方,用于驱动顶针做升降运动。本发明通过将抽气口设置在载台正下方,从而缩短出气口与抽气口的距离,提高了刻蚀效率。技术研发人员:占鹏华,樊永辉,许明伟,樊晓兵受保护的技术使用者:深圳市汇芯通信技术有限公司技术研发日:技术公布日:2024/11/18本文地址:https://www.jishuxx.com/zhuanli/20241120/331988.html
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