專利名稱：一種靜電卡盤溫度控制區(qū)的設(shè)計(jì)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明一般涉及半導(dǎo)體等離子刻蝕設(shè)備溫度區(qū)域控制技術(shù)領(lǐng)域，更確切地說(shuō)，本發(fā)明涉及一種靜電卡盤溫度控制區(qū)的設(shè)計(jì)。
背景技術(shù)：
在微電子IC制造工藝過(guò)程中，特別是刻蝕、物理氣相沉積(PVD)及化學(xué)氣相沉積 (CVD)過(guò)程中，一般使用靜電卡盤ESC (Electrostatic Chuck)來(lái)固定、支撐及傳送晶片，以避免晶片在工藝過(guò)程中出現(xiàn)移動(dòng)或錯(cuò)位現(xiàn)象。同時(shí)，靜電卡盤會(huì)對(duì)晶片實(shí)現(xiàn)溫度控制，以促進(jìn)晶片刻蝕的均勻性，在半導(dǎo)體工藝過(guò)程中，特別是刻蝕和PVD中，對(duì)工藝均勻性的要求是非常嚴(yán)格的。刻蝕的均勻性是通過(guò)一個(gè)硅片或多個(gè)硅片或多批硅片上刻蝕速率的變化來(lái)衡量的，無(wú)論是溫度分布還是吸引力分布上，對(duì)其均勻性的要求都非常嚴(yán)格。溫度均勻性可通過(guò)劃分不同區(qū)域加以控制，如部分采用內(nèi)外圓獨(dú)立控制，如圖1所示，這屬于傳統(tǒng)的ESC溫度控制區(qū)的劃分方式，一般由兩個(gè)同心圓組成，還有采用內(nèi)、內(nèi)中、中外、外四區(qū)域控制的， 這些劃分方式均有一個(gè)共同點(diǎn)，即均為同心圓方式。上述同心圓的劃分方式對(duì)常見(jiàn)的芯片中心和邊緣刻蝕差異等問(wèn)題改善效果明顯，可解決對(duì)稱性邊緣-中間非均勻性問(wèn)題，但對(duì)于非對(duì)稱性均勻性問(wèn)題則改善有限，效果不明顯。

發(fā)明內(nèi)容
針對(duì)上述存在的問(wèn)題，本發(fā)明的目的在于提供一種靜電卡盤溫度控制區(qū)的設(shè)計(jì)， 可以兼顧對(duì)稱性和非對(duì)稱性均勻性問(wèn)題，對(duì)于非對(duì)稱性均勻性問(wèn)題改善效果明顯，在更大范圍內(nèi)保證了刻蝕工藝的均勻性，具體是通過(guò)下述技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的
一種靜電卡盤溫度控制區(qū)的設(shè)計(jì)，其中，將靜電卡盤的溫度控制區(qū)劃分為若干個(gè)獨(dú)立溫度控制區(qū)域，包括若干個(gè)同心圓結(jié)構(gòu)，位于最內(nèi)圈的為內(nèi)圓，位于最外圈的為外圓，位于所述內(nèi)圓和所述外圓之間的為中圓，所述內(nèi)圓和所述中圓之間的區(qū)域被劃分為不含有與所述內(nèi)圓為同心圓結(jié)構(gòu)的若干塊區(qū)域。上述靜電卡盤溫度控制區(qū)的設(shè)計(jì)，其中，所述中圓為一個(gè)。上述靜電卡盤溫度控制區(qū)的設(shè)計(jì)，其中，所述內(nèi)圓和所述中圓之間的區(qū)域被劃分為四個(gè)區(qū)域。上述靜電卡盤溫度控制區(qū)的設(shè)計(jì)，其中，所述內(nèi)圓和所述中圓之間的區(qū)域被均等劃分為四個(gè)扇環(huán)區(qū)域。上述靜電卡盤溫度控制區(qū)的設(shè)計(jì)，其中，所述內(nèi)圓和所述中圓之間的區(qū)域被劃分為相對(duì)兩塊區(qū)域面積相同、相鄰兩塊區(qū)域面積不同的四個(gè)扇環(huán)區(qū)域。上述靜電卡盤溫度控制區(qū)的設(shè)計(jì)，其中，所述內(nèi)圓半徑為34cm。上述靜電卡盤溫度控制區(qū)的設(shè)計(jì)，其中，所述外圓的半徑比最外圈的所述中圓的半徑長(zhǎng)34cm。上述靜電卡盤溫度控制區(qū)的設(shè)計(jì)，其中，所述每個(gè)溫度區(qū)域分別對(duì)應(yīng)于獨(dú)立的冷
3卻和加熱系統(tǒng)進(jìn)行分別控制。上述靜電卡盤溫度控制區(qū)的設(shè)計(jì)，其中，通過(guò)將所述內(nèi)圓和所述中圓之間的若干塊區(qū)域設(shè)定成同一個(gè)溫度，并調(diào)節(jié)所述內(nèi)圓內(nèi)區(qū)域、所述內(nèi)圓與所述中圓之間區(qū)域以及所述中圓與所述外圓之間區(qū)域三者的溫度，來(lái)應(yīng)對(duì)在晶片刻蝕過(guò)程中產(chǎn)生的對(duì)稱性邊緣-中間非均勻性問(wèn)題。上述靜電卡盤溫度控制區(qū)的設(shè)計(jì)，其中，通過(guò)保持所述內(nèi)圓內(nèi)區(qū)域、所述中圓與所述外圓之間區(qū)域兩者的溫度不變，并調(diào)節(jié)所述內(nèi)圓和所述中圓之間的若干塊區(qū)域各自的溫度，來(lái)應(yīng)對(duì)在晶片刻蝕過(guò)程中產(chǎn)生的非對(duì)稱性均勻性問(wèn)題。本領(lǐng)域的技術(shù)人員閱讀以下較佳實(shí)施例的詳細(xì)說(shuō)明，并參照附圖之后，本發(fā)明的這些和其他方面的優(yōu)勢(shì)無(wú)疑將顯而易見(jiàn)。


參考所附附圖，以更加充分的描述本發(fā)明的實(shí)施例，然而，所附附圖僅用于說(shuō)明和闡述，并不構(gòu)成對(duì)本發(fā)明范圍的限制。圖1是傳統(tǒng)靜電卡盤溫度控制分區(qū)劃分的結(jié)構(gòu)示意圖2是本發(fā)明靜電卡盤溫度控制區(qū)的劃分的最佳實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施例方式本發(fā)明靜電卡盤溫度控制區(qū)的設(shè)計(jì)，主要是將靜電卡盤的溫度控制區(qū)劃分為若干個(gè)獨(dú)立溫度控制區(qū)域，包括若干個(gè)同心圓結(jié)構(gòu)，位于最內(nèi)圈的為內(nèi)圓，位于最外圈的為外圓，位于內(nèi)圓和外圓之間的為中圓，內(nèi)圓和中圓之間的區(qū)域被劃分為不含有與內(nèi)圓為同心圓結(jié)構(gòu)的若干塊區(qū)域。圖2是本發(fā)明的最佳實(shí)施例，如圖2所示，中圓的數(shù)量為一個(gè)，內(nèi)圓半徑為34cm， 外圓的半徑比最外圈的中圓的半徑長(zhǎng)34cm。內(nèi)圓和中圓之間的區(qū)域被劃分為四個(gè)區(qū)域，用 A來(lái)表示內(nèi)圓內(nèi)區(qū)域，內(nèi)圓和中圓之間的區(qū)域被均等劃分為四個(gè)扇環(huán)區(qū)域，分別用B、C、D、E 分別表示，B、C、D、E四塊區(qū)域面積相等，每個(gè)溫度區(qū)域分別對(duì)應(yīng)于獨(dú)立的冷卻和加熱系統(tǒng)進(jìn)行分別控制。針對(duì)在晶片刻蝕過(guò)程中產(chǎn)生的對(duì)稱性邊緣-中間非均勻性問(wèn)題，具體是通過(guò)將B、 C、D、E四個(gè)區(qū)域看成一個(gè)整體B⑶E區(qū)域并設(shè)定成同一個(gè)溫度，調(diào)節(jié)A、B⑶E和F三者的溫度來(lái)實(shí)現(xiàn)；
針對(duì)在晶片刻蝕過(guò)程中產(chǎn)生的非對(duì)稱性均勻性問(wèn)題，具體是通過(guò)保持A和F兩者的溫度不變，調(diào)節(jié)B、C、D、E四塊區(qū)域的溫度來(lái)實(shí)現(xiàn)。進(jìn)一步地，B、C、D、E四塊區(qū)域面積中，B、D兩塊區(qū)域面積相同，C、E兩塊區(qū)域面積相同，但B、D與C、E的面積不同，具體可以根據(jù)實(shí)際需要來(lái)安排BC、D、E四塊區(qū)域的面積大小。本發(fā)明能有效調(diào)節(jié)對(duì)稱性非均勻性問(wèn)題，可以顯著提升刻蝕均勻性，同時(shí)也能保證針對(duì)非對(duì)稱均勻性問(wèn)題來(lái)加以改善。通過(guò)說(shuō)明和附圖，給出了具體實(shí)施方式
的特定結(jié)構(gòu)的典型實(shí)施例，因此，盡管上述發(fā)明提出了現(xiàn)有的較佳實(shí)施例，然而，這些內(nèi)容并不作為局限。對(duì)于本領(lǐng)域的技術(shù)人員而言，閱讀上述說(shuō)明后，各種變化和修正無(wú)疑將顯而易見(jiàn)。因此，所附的權(quán)利要求書應(yīng)看作是涵蓋本發(fā)明的真實(shí)意圖和范圍的全部變化和修正，在權(quán)利要求書范圍內(nèi)任何和所有等價(jià)的范圍與內(nèi)容，都應(yīng)認(rèn)為仍屬本發(fā)明的意圖和范圍內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種靜電卡盤溫度控制區(qū)的設(shè)計(jì)，其特征在于，將靜電卡盤的溫度控制區(qū)劃分為若干個(gè)獨(dú)立溫度控制區(qū)域，包括若干個(gè)同心圓結(jié)構(gòu)，位于最內(nèi)圈的為內(nèi)圓，位于最外圈的為外圓，位于所述內(nèi)圓和所述外圓之間的為中圓，所述內(nèi)圓和所述中圓之間的區(qū)域被劃分為不含有與所述內(nèi)圓為同心圓結(jié)構(gòu)的若干塊區(qū)域。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的靜電卡盤溫度控制區(qū)的設(shè)計(jì)，其特征在于，所述中圓為一個(gè)。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的靜電卡盤溫度控制區(qū)的設(shè)計(jì)，其特征在于，所述內(nèi)圓和所述中圓之間的區(qū)域被劃分為四個(gè)區(qū)域。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的靜電卡盤溫度控制區(qū)的設(shè)計(jì)，其特征在于，所述內(nèi)圓和所述中圓之間的區(qū)域被均等劃分為四個(gè)扇環(huán)區(qū)域。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的靜電卡盤溫度控制區(qū)的設(shè)計(jì)，其特征在于，所述內(nèi)圓和所述中圓之間的區(qū)域被劃分為相對(duì)兩塊區(qū)域面積相同、相鄰兩塊區(qū)域面積不同的四個(gè)扇環(huán)區(qū)域。
6.根據(jù)權(quán)利要求1至5中任意一項(xiàng)所述的靜電卡盤溫度控制區(qū)的設(shè)計(jì)，其特征在于，所述內(nèi)圓半徑為34cm。
7.根據(jù)權(quán)利要求1至5中任意一項(xiàng)所述的靜電卡盤溫度控制區(qū)的設(shè)計(jì)，其特征在于，所述外圓的半徑比最外圈的所述中圓的半徑長(zhǎng)34cm。
8.根據(jù)權(quán)利要求1至5中任意一項(xiàng)所述的靜電卡盤溫度控制區(qū)的設(shè)計(jì)，其特征在于，所述每個(gè)溫度區(qū)域分別對(duì)應(yīng)于獨(dú)立的冷卻和加熱系統(tǒng)進(jìn)行分別控制。
9.根據(jù)權(quán)利要求2至5所述的靜電卡盤溫度控制區(qū)的設(shè)計(jì)，其特征在于，通過(guò)將所述內(nèi)圓和所述中圓之間的若干塊區(qū)域設(shè)定成同一個(gè)溫度，并調(diào)節(jié)所述內(nèi)圓內(nèi)區(qū)域、所述內(nèi)圓與所述中圓之間區(qū)域以及所述中圓與所述外圓之間區(qū)域三者的溫度，來(lái)應(yīng)對(duì)在晶片刻蝕過(guò)程中產(chǎn)生的對(duì)稱性邊緣-中間非均勻性問(wèn)題。
10.根據(jù)權(quán)利要求2至5所述的靜電卡盤溫度控制區(qū)的設(shè)計(jì)，其特征在于，通過(guò)保持所述內(nèi)圓內(nèi)區(qū)域、所述中圓與所述外圓之間區(qū)域兩者的溫度不變，并調(diào)節(jié)所述內(nèi)圓和所述中圓之間的若干塊區(qū)域各自的溫度，來(lái)應(yīng)對(duì)在晶片刻蝕過(guò)程中產(chǎn)生的非對(duì)稱性均勻性問(wèn)題。
全文摘要
本發(fā)明公開(kāi)了一種靜電卡盤溫度控制區(qū)的設(shè)計(jì)，其中，將靜電卡盤的溫度控制區(qū)劃分為若干個(gè)獨(dú)立溫度控制區(qū)域，包括若干個(gè)同心圓結(jié)構(gòu)，位于最內(nèi)圈的為內(nèi)圓，位于最外圈的為外圓，位于所述內(nèi)圓和所述外圓之間的為中圓，所述內(nèi)圓和所述中圓之間的區(qū)域被劃分為不含有與所述內(nèi)圓為同心圓結(jié)構(gòu)的若干塊區(qū)域。本發(fā)明可以兼顧對(duì)稱性和非對(duì)稱性均勻性問(wèn)題，對(duì)于非對(duì)稱性均勻性問(wèn)題改善效果明顯，在更大范圍內(nèi)保證了刻蝕工藝的均勻性。
文檔編號(hào)H01L21/683GK102420162SQ20111011036
公開(kāi)日2012年4月18日 申請(qǐng)日期2011年4月29日 優(yōu)先權(quán)日2011年4月29日
發(fā)明者李全波 申請(qǐng)人:上海華力微電子有限公司