專利名稱：整合式等離子體處理機(jī)構(gòu)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及一種等離子體處理機(jī)構(gòu)，尤指一種整合式等離子 體處理機(jī)構(gòu)。
背景技術(shù)：
隨著高科技產(chǎn)業(yè)的快速發(fā)展，等離子體技術(shù)一直以來受到各界廣 泛的重視及應(yīng)用，特別是在半導(dǎo)體元件工藝上的產(chǎn)品提升有著舉足輕 重的地位。同時在環(huán)保意識加強(qiáng)的情況下，等離子體技術(shù)取代傳統(tǒng)的 濕式工藝更受到重視。
隨著半導(dǎo)體元件密度提高、線寬不斷的縮小，元件的功能更快速 提升。為了確保元件的可靠度以及把制造成本降到最低，將打線接合
(wire bonding)工藝最佳化，以獲得良好的結(jié)合強(qiáng)度與良率是很重要 的。不良的結(jié)合強(qiáng)度與低良率時常來自于上游污染源或先進(jìn)構(gòu)裝中材 料的選用不佳。在打線工藝之前，氣體等離子體技術(shù)可以用來清潔芯 片接點以改善結(jié)合強(qiáng)度及良率。同時為了防止水氣及氧氣滲透到元件 內(nèi)，在元件封裝前必需將元件表面做徹底的清潔，以防止封裝樹脂與 元件粘合不佳造成水氣、氧氣的滲透，同時可增加打線的拉力值及使 得粘合的膠更平均的分布。
在工藝的精密要求下，LED產(chǎn)業(yè)工藝中的應(yīng)用也突顯出來。為了確 保蒸鍍金屬時的良好附著性，氧氣等離子體除膠渣工藝(02 plasma descum)也因應(yīng)而生，利用此技術(shù)可有效的提升金屬的附著。同時也可 應(yīng)用在LED后封裝工藝中的藍(lán)膜chip清潔，低溫的要求是此一工藝的 基本要求，通過良好的機(jī)構(gòu)設(shè)計可達(dá)成此一應(yīng)用需求。
等離子體清潔器則成為一高效能清潔裝置的較佳選擇。 如圖1所示，現(xiàn)有使用的等離子體清潔器包括反應(yīng)腔l、進(jìn)氣裝置ll、排氣裝置12、電極載盤13(用以承載欲清潔的標(biāo)的物并作為等 離子體產(chǎn)生電極)、以及射頻(RF)電源供應(yīng)源15(用以提供電極載盤13 一射頻電源)。將一裝載欲清潔的標(biāo)的物的載物架14置于反應(yīng)腔1內(nèi) 的電極載盤13上，提供等離子體進(jìn)行清潔?，F(xiàn)有的等離子體清潔器為 一種電容式等離子體(Capacity coupled plasma)清潔器，此一形態(tài)的 等離子體密度低，而且電容式等離子體有陰極暗區(qū)的存在，等離子體 產(chǎn)生在載物架14的外面，因此所產(chǎn)生的等離子體不易進(jìn)入多層排列平 行狀的待清潔物之間，其清潔效果有限且均勻度不佳。
工業(yè)界有人為了改善上述的缺點，將待清潔物直接置放于感應(yīng)耦 合天線內(nèi)或旁邊，并使等離子體受電場或磁場作用進(jìn)入待清潔的平板 之間。由于感應(yīng)耦合式等離子體要到適當(dāng)?shù)牡入x子體均勻度，壓力范 圍約在5 20 mTorr，且在此一壓力下容易使Coil電極的材料被濺射 出來污染待清潔物。因此又有人在機(jī)構(gòu)上增加旋轉(zhuǎn)模塊欲改善均勻度 不良問題，且將感應(yīng)耦合天線(ICP coil)置于腔體外處理材料污染待 處理物的問題，但因等離子體濃度的快速衰退，處理方式全依賴自由 基的自然散布，清潔材料的處理能力依然被限制。
雖然上述許多改善等離子體清潔機(jī)內(nèi)部等離子體均勻度的裝置被 發(fā)展出來，但其皆主要利用自然擴(kuò)散的方法，等離子體散布速度無法 大幅提升，因此能改善的空間有限，等離子體清潔機(jī)內(nèi)等離子體的均 勻度仍僅有小幅度的改善，受處理的材料無法達(dá)到均勻且有效率的清 潔。因此，此產(chǎn)業(yè)中急須一種均勻度高、效率高的新式等離子體清潔 機(jī)被開發(fā)出來。

實用新型內(nèi)容
本實用新型的主要目的是提供一種整合式等離子體處理機(jī)構(gòu)，其 獨特具有的圓筒型反應(yīng)腔，能增進(jìn)工藝氣體的良好流場散布，使反應(yīng) 腔內(nèi)的等離子體分布更為均勻，進(jìn)而使清潔效果更為提升。
本實用新型的整合式等離子體處理機(jī)構(gòu)，包括 一反應(yīng)腔、 一載 盤、以及至少一等離子體源。其中，反應(yīng)腔包括一底板、 一頂板、以及圍繞反應(yīng)腔的一周壁，周壁具有一側(cè)窗以及一進(jìn)料門，側(cè)窗向外延 伸有一側(cè)室，側(cè)室具有一側(cè)壁，且反應(yīng)腔具有一進(jìn)氣口以及一排氣口。
并且載盤是配置于底板之上。
本實用新型的整合式等離子體處理機(jī)構(gòu)，其中，反應(yīng)腔可為一圓 筒型反應(yīng)腔。因此，通過其獨特具有的圓筒型反應(yīng)腔的設(shè)計，能增進(jìn) 工藝氣體的良好流場散布，使反應(yīng)腔內(nèi)的等離子體分布更為均勻，進(jìn) 而使清潔效果更為提升。
本實用新型的整合式等離子體處理機(jī)構(gòu)，其中，等離子體源的選 用無特殊限制，較佳可為一配置于側(cè)室中的平板式等離子體源或高密 度等離子體源、或其載盤可包括一偏壓式等離子體源。
本實用新型的整合式等離子體處理機(jī)構(gòu)，其中，等離子體源可為 一遠(yuǎn)距等離子體源，并連結(jié)至進(jìn)氣口。
本實用新型的整合式等離子體處理機(jī)構(gòu)，可同時包括多個等離子 體源于其中，例如同時包括一平板式等離子體源(配置于側(cè)室中)以 及一偏壓式等離子體源(配置于載盤)、同時包括一高密度等離子體源 (配置于側(cè)室中)以及一偏壓式等離子體源、同時包括一平板式等離子 體源以及一偏壓式等離子體源以及一遠(yuǎn)距等離子體源(連結(jié)至進(jìn)氣 口)、或同時包括一高密度等離子體源以及一偏壓式等離子體源以及一 遠(yuǎn)距等離子體源。本實用新型的整合式等離子體處理機(jī)構(gòu)由于可同時 裝配多種等離子體源供應(yīng)器于其中，因此等離子體產(chǎn)生效率更為提高， 工藝清潔與等離子體處理效率亦大幅提升。
本實用新型的整合式等離子體處理機(jī)構(gòu)，其中，平板式等離子體 源可包括 一第一隔板以及一第二隔板、 一電極板、 一連結(jié)至電極板 的進(jìn)氣單元。其中，第二隔板介于第一隔板與側(cè)壁之間，第一隔板以 及一第二隔板皆具有多個孔洞，電極板是介于第二隔板與側(cè)壁之間。 其中，位于第一隔板中的孔洞的直徑與第二隔板中的孔洞的直徑大小 無特殊限制，較佳為第一隔板中的孔洞的直徑小于第二隔板中的孔洞 的直徑?？锥吹姆植家啦煌墓ぷ鲏毫εc氣體流量而有所改變，較佳 的分布為外密內(nèi)疏的方式。本實用新型的整合式等離子體處理機(jī)構(gòu)，其中，電極板與第二隔 板之間配置有一介電單元，以達(dá)到電性阻隔的效果，并使得電極板與 第二隔板之間形成一密閉空間。
本實用新型的整合式等離子體處理機(jī)構(gòu)，其中，介電單元的材料 無特別限制，較佳為氧化鋁、鐵氟龍、石英、或其它陶瓷材料。
本實用新型的整合式等離子體處理機(jī)構(gòu)，其中，載盤較佳可為一 旋轉(zhuǎn)式載盤。
本實用新型的整合式等離子體處理機(jī)構(gòu)，其中，載盤較佳可為一 多角度定位式載盤。
本實用新型的擎合式等離子體處理機(jī)構(gòu)，其中，頂板較佳可還具 有多個預(yù)留孔。
本實用新型的整合式等離子體處理機(jī)構(gòu)，其中，周壁較佳可還包 括多個固定柱，用于掛置一遮板。當(dāng)本實用新型的整合式等離子體處 理機(jī)構(gòu)使用完畢時，大部分的臟污物及廢料會附著于遮板上，因此， 主要清潔工作則為清潔拆下的遮板，而反應(yīng)腔的周壁變得可輕易擦拭 干凈。由于拆卸下的遮板容易于反應(yīng)腔外部作清潔，因此整體的清潔 過程更為簡化。
本實用新型的整合式等離子體處理機(jī)構(gòu)，較佳可更包括一種高密 度等離子體源，且此高密度等離子體源包括 一電極板以及嵌入于電 極板中的一線圈，且高密度等離子體源是配置于側(cè)室中，而其電極板 的材料較佳為不銹鋼。
本實用新型的整合式等離子體處理機(jī)構(gòu)的有益效果是，可同時裝 配多種等離子體源供應(yīng)器于其中，加上具有圓筒形狀的反應(yīng)腔體，因 此可以增進(jìn)工藝氣體的良好流場散布，使等離子體產(chǎn)生效率更高，清 潔效率更為提升。


圖1是一現(xiàn)有的等離子體清潔器；
圖2A是本實用新型的實施例1的整合式等離子體處理機(jī)構(gòu)的示意
7圖2B為本實用新型的實施例1的整合式等離子體處理機(jī)構(gòu)的上視
圖3A及圖3B是本實用新型的實施例1的固定柱以及遮板的示意
圖4是本實用新型的實施例2的整合式等離子體處理機(jī)構(gòu)的示意圖。
圖5A是本實用新型的實施例3的整合式等離子體處理機(jī)構(gòu)的示意
圖5B是本實用新型的實施例3的平板式等離子體源的側(cè)視圖。
主要元件符號說明
1, 2反應(yīng)腔
ll進(jìn)氣裝置
12排氣裝置
13電極載盤
14載物架
15電源供應(yīng)源
21底板
22頂板
221 預(yù)留孔
23周壁
231固定柱
232 遮板
24側(cè)窗
25進(jìn)料門
26側(cè)室
27側(cè)壁
28進(jìn)氣口29排氣口 3載盤
31遠(yuǎn)距等離子體源 32線圈
33石英中空管 34進(jìn)氣單元 341 出氣單元 35偏壓式等離子體源
高密度等離子體源 361電極板 362線圈
37平板式等離子體源371電極板
372第二隔板
373第一隔板
374進(jìn)氣單元
375孔洞
376介電單元
具體實施方式
以下通過實施例對本實用新型技術(shù)作更詳細(xì)的說明。 實施例1
如圖2A以及圖2B，圖2A為本實施例1的整合式等離子體處理機(jī) 構(gòu)的示意圖，圖2B為本實施例1的整合式等離子體處理機(jī)構(gòu)的上視圖。 本實施例1的整合式等離子體處理機(jī)構(gòu)包括 一圓筒型反應(yīng)腔2、 一載 盤3、以及一遠(yuǎn)距等離子體源31。其中，反應(yīng)腔2包括一底板21、 一 頂板22、以及圍繞反應(yīng)腔2的一周壁23，周壁23具有一側(cè)窗24以及 一進(jìn)料門25，側(cè)窗24向外延伸有一側(cè)室26，側(cè)室具有一側(cè)壁27，且 反應(yīng)腔2具有一進(jìn)氣口 28以及一排氣口 29。載盤3是配置于底板21之上。
根據(jù)本實用新型，整合式等離子體處理機(jī)構(gòu)包括一獨特的圓筒形 狀的反應(yīng)腔體，因此可增進(jìn)工藝氣體的良好流場散布。其初步步驟為，
打開進(jìn)料門25，將待處理物送入反應(yīng)腔2中并置放于載盤3上方，接 著關(guān)閉進(jìn)料門25、經(jīng)由排氣口29抽氣后，進(jìn)行各種等離子體處理。
本實用新型的整合式等離子體處理機(jī)構(gòu)可應(yīng)用的等離子體源的種 類包括了遠(yuǎn)距等離子體源31、平板式等離子體源37(如圖5A所示)、 高密度等離子體源36(如圖4所示)、或偏壓式等離子體源35(如圖4 所示)，可依各種不同需求來選用，本實施例1為選用遠(yuǎn)距等離子體源 31。此遠(yuǎn)距等離子體源31為一般的遠(yuǎn)距等離子體源(remote plasma)， 如圖2A所示，其包括了一組線圈32、 一石英中空管33、 一進(jìn)氣單元 34、以及一出氣單元341。出氣單元341連接至反應(yīng)腔2的側(cè)壁27的 進(jìn)氣口 28，以供應(yīng)反應(yīng)用的離子或自由基。此種遠(yuǎn)距等離子體源31 所產(chǎn)生的物質(zhì)主要為單純的自由基，優(yōu)點在于不會對待處理物的表面 有污染或損害的情形發(fā)生，因此較為溫和。且遠(yuǎn)距等離子體源31所產(chǎn) 生的自由基，可使表面改質(zhì)的效果更為均勻。
為了考慮反應(yīng)氣體導(dǎo)入反應(yīng)腔的分布問題，本實施例1的反應(yīng)腔 2，其上方頂板22以及下方的底板21皆具有多個預(yù)留孔221。所以可 同時在頂板22及底板21加裝供氣裝置(圖未示)，使得氣體能均勻地 分散于反應(yīng)腔2中。此外，本實用新型中，獨特的圓筒型反應(yīng)腔更加 強(qiáng)了工藝氣體的良好流場散布，因此可有效的增加等離子體對待清潔 物的處理能力及處理的均勻度。
再一同參照圖3A以及圖3B，本實施例1的反應(yīng)腔2，其周壁23 更包含有多個固定柱231，用以掛置遮板232。此遮板232可使反應(yīng)后 的清潔步驟更為簡單。當(dāng)本實施例1的整合式等離子體處理機(jī)構(gòu)使用 完畢時，大部分的臟污物及廢料會附著于遮板232上，因此，主要清 潔工作則為清潔拆下的遮板232，而反應(yīng)腔2的周壁23變的可輕易擦 拭干凈。由于拆卸下的遮板232可于反應(yīng)腔2外部作清潔，因此整體 的清潔過程更為簡化。實施例2
請參照圖4，其是本實施例2的整合式等離子體處理機(jī)構(gòu)的示意
圖。除了包含有與實施例l相同的遠(yuǎn)距等離子體源31以外，本實施例 2的整合式等離子體處理機(jī)構(gòu)更包括有一高密度等離子體源36 (配置于 側(cè)室26中)、以及一偏壓式等離子體源35。
本實施例2的整合式等離子體處理機(jī)構(gòu)，其中高密度等離子體源 36包括 一電極板361以及嵌入于電極板361中的一線圈362。電極 板361的材質(zhì)沒有特別限制，可為陶瓷或石英，在此則選用陶瓷。
本實施例2的整合式等離子體處理機(jī)構(gòu)，同樣具有圓筒形狀的反 應(yīng)腔體以增進(jìn)工藝氣體的良好流場散布，其整合了四種等離子體源， 因此等離子體功率大為提升，清潔效率高，反應(yīng)時間亦可得到大幅縮 短。
實施例3
請參照圖5A及5B，其圖5A為本實施例3的整合式等離子體處理 機(jī)構(gòu)的示意圖，而圖5B則為本實施例3的平板式等離子體源37的側(cè) 視圖。本實施例3的整合式等離子體處理機(jī)構(gòu)包括一平板式等離子體 源37，且載盤3為一可旋轉(zhuǎn)式載盤，因此除了圓筒型反應(yīng)腔的設(shè)計外， 再加上可旋轉(zhuǎn)的載盤，可更加提升腔體內(nèi)氣體流場均勻分布的效果。 其中，平板式等離子體源37包括 一第一隔板373、 一第二隔板372、 一電極板371、以及一連結(jié)至電極板371的進(jìn)氣單元374，其中第一隔 板373以及一第二隔板372分別具有多個孔洞375、 377，且電極板371 與第二隔板372之間配置有一介電單元376。介電單元376是用以將電 極板371與第二隔板372電性隔離，并使得電極板與第二隔板之間形 成一密閉空間。氣體經(jīng)由進(jìn)氣單元374而進(jìn)入到側(cè)室26中(如圖5A所 示)，經(jīng)由電極板371的作用后，再依序通過第二隔板372的孔洞377 以及第一隔板373的孔洞375而進(jìn)入到反應(yīng)腔2內(nèi)部以進(jìn)行反應(yīng)。由 于本實施例中，第一隔板373的孔洞375的直徑是小于第二隔板372的孔洞377的直徑，且第一隔板373的孔洞375的數(shù)量多于第二隔板 372的孔洞377的數(shù)量，所以當(dāng)?shù)入x子體氣體依序通過第二隔板372 的孔洞377以及第一隔板373的孔洞后，等離子體氣體會均勻且平順 地導(dǎo)入反應(yīng)腔2內(nèi)部，使待處理物的表面不會因為等離子體強(qiáng)大的轟 擊而毀損。因此，本實施例3的整合式等離子體處理機(jī)構(gòu)可于不傷害 待處理物表面的前提下，有效并快速地處理待處理物。
本實用新型的整合式等離子體處理機(jī)構(gòu)的使用范圍廣泛，包括 清潔用途，如清潔多片晶片、印刷電路板、金屬凸塊、球閘陣列基板 (BGA)、覆晶封裝基板(Flip chip)、藍(lán)膜轉(zhuǎn)貼清潔(Blue chip)、聚乙 酰氨板(Polyimide)、屏蔽式內(nèi)存、液晶模塊、玻璃基板、可撓式面板； 表面改質(zhì)(親水性、疏水性改質(zhì))；蝕刻，如晶片再生(回收)與太陽能 芯片側(cè)壁蝕刻；抗指紋成膜及一般介電質(zhì)成膜等。本實用新型的整合 式等離子體處理機(jī)構(gòu)的設(shè)計可減少腔體污染、提高整體產(chǎn)出速度、促 進(jìn)被處理物表面狀態(tài)均勻度。
綜上所述，本實用新型的整合式等離子體處理機(jī)構(gòu)，其獨特具有 的圓筒型反應(yīng)腔，能增進(jìn)工藝氣體的良好流場散布，使反應(yīng)腔內(nèi)的等 離子體分布更為均勻，進(jìn)而使清潔效果更為提升。再者，本實用新型 的整合式等離子體處理機(jī)構(gòu)由于可同時裝配多種等離子體源供應(yīng)器 (如，同時具有平板式等離子體源、偏壓式等離子體源、以及遠(yuǎn)距等離 子體源)于其中，因此等離子體產(chǎn)生效率更為提高，清潔效率亦大幅提 升，實為一兼具開創(chuàng)性及實用性的創(chuàng)作。
上述實施例僅為了方便說明而舉例而己，本實用新型所主張的權(quán) 利范圍自應(yīng)以申請專利范圍所述為準(zhǔn)，而非僅限于上述實施例。
1權(quán)利要求1、一種整合式等離子體處理機(jī)構(gòu)，其特征在于包括一反應(yīng)腔，包括一底板、一頂板、以及圍繞該反應(yīng)腔的一周壁，該周壁具有一側(cè)窗以及一進(jìn)料門，該側(cè)窗向外延伸有一側(cè)室，該側(cè)室具有一側(cè)壁，且該反應(yīng)腔具有一進(jìn)氣口以及一排氣口；一載盤，配置于反應(yīng)腔的內(nèi)；以及至少一等離子體源。
2、 如權(quán)利要求l所述的整合式等離子體處理機(jī)構(gòu)，其特征在于， 該反應(yīng)腔為一圓筒型反應(yīng)腔。
3、 如權(quán)利要求l所述的整合式等離子體處理機(jī)構(gòu)，其特征在于， 該等離子體源為一平板式等離子體源，且該平板式等離子體源配置于 該側(cè)室中。
4、 如權(quán)利要求l所述的整合式等離子體處理機(jī)構(gòu)，其特征在于， 該載盤還包括一偏壓式等離子體源。
5、 如權(quán)利要求l所述的整合式等離子體處理機(jī)構(gòu)，其特征在于， 該等離子體源為一遠(yuǎn)距等離子體源，且該遠(yuǎn)距等離子體源連結(jié)至該進(jìn) 氣口。
6、 如權(quán)利要求l所述的整合式等離子體處理機(jī)構(gòu)，其特征在于， 該等離子體源為一高密度等離子體源，且該高密度等離子體源配置于 該側(cè)室中。
7、 如權(quán)利要求6所述的整合式等離子體處理機(jī)構(gòu)，其特征在于， 該高密度等離子體源包括 一電極板以及嵌入于該電極板中的一線圈， 且該高密度等離子體源配置于該側(cè)室中。
8、 如權(quán)利要求6所述的整合式等離子體處理機(jī)構(gòu)，其特征在于， 還包括一遠(yuǎn)距等離子體源，且該遠(yuǎn)距等離子體源是連結(jié)至該進(jìn)氣口 。
9、 如權(quán)利要求6所述的整合式等離子體處理機(jī)構(gòu)，其特征在于， 該載盤還包括一偏壓式等離子體源。
10、 如權(quán)利要求3所述的整合式等離子體處理機(jī)構(gòu)，其特征在于，該平板式等離子體源包括 一第一隔板以及一第二隔板、 一電極板、 一連結(jié)至該電極板的進(jìn)氣單元，其中，該第二隔板介于該第一隔板與 該側(cè)壁之間，該第一隔板以及一第二隔板皆具有多個孔洞，該電極板 介于該第二隔板與該側(cè)壁之間。
11、 如權(quán)利要求io所述的整合式等離子體處理機(jī)構(gòu)，其特征在于，該位于第一隔板中的孔洞的直徑小于該第二隔板中的孔洞的直徑。
12、 如權(quán)利要求10所述的整合式等離子體處理機(jī)構(gòu)，其特征在于， 該電極板與該第二隔板之間配置有一介電單元。
13、 如權(quán)利要求11所述的整合式等離子體處理機(jī)構(gòu)，其特征在于， 該介電單元的材料為氧化鋁、鐵氟龍、石英、或其它陶瓷材料。
14、 如權(quán)利要求IO所述的整合式等離子體處理機(jī)構(gòu)，其特征在于， 該電極板的材質(zhì)為不銹鋼。
15、 如權(quán)利要求l所述的整合式等離子體處理機(jī)構(gòu)，其特征在于，該載盤為一旋轉(zhuǎn)式載盤。
16、 如權(quán)利要求l所述的整合式等離子體處理機(jī)構(gòu)，其特征在于，該載盤為一多角度定位式載盤。
17、 如權(quán)利要求l所述的整合式等離子體處理機(jī)構(gòu)，其特征在于，該頂板還具有多個預(yù)留孔。
18、 如權(quán)利要求l所述的整合式等離子體處理機(jī)構(gòu)，其特征在于， 該周壁還包括多個固定柱，用于掛置一遮板。專利摘要本實用新型一種整合式等離子體處理機(jī)構(gòu)，其包括一反應(yīng)腔、一載盤、以及至少一等離子體源。其中，反應(yīng)腔包括一底板、一頂板、以及圍繞反應(yīng)腔的一周壁，周壁具有一側(cè)窗以及一進(jìn)料門，側(cè)窗向外延伸有一側(cè)室，側(cè)室具有一側(cè)壁，且反應(yīng)腔具有一進(jìn)氣口以及一排氣口。并且載盤是配置于底板之上。本實用新型的整合式等離子體處理機(jī)構(gòu)可同時裝配多種等離子體源供應(yīng)器于其中，加上其獨特具有的圓筒型反應(yīng)腔，能增進(jìn)工藝氣體的良好流場散布，使反應(yīng)腔內(nèi)的等離子體分布更為均勻，進(jìn)而使清潔效果更為提升。
文檔編號H01L21/00GK201285757SQ20082017577
公開日2009年8月5日 申請日期2008年10月28日 優(yōu)先權(quán)日2008年10月28日
發(fā)明者劉家齊, 楊宏河, 林偉德, 羅順遠(yuǎn) 申請人:富臨科技工程股份有限公司