氣相蝕刻裝置制造方法
【專利摘要】本實用新型公開一種氣相蝕刻裝置，用以對待處理晶圓的邊緣進行蝕刻。氣相蝕刻裝置包含座體、承載平臺及環(huán)狀導(dǎo)氣墻。座體具有環(huán)狀出氣口。承載平臺設(shè)置于座體上且被環(huán)狀出氣口環(huán)繞。承載平臺具有用以承載上述待處理晶圓且外緣位于上述待處理晶圓的邊緣之內(nèi)的第一頂面。環(huán)狀導(dǎo)氣墻設(shè)置于座體上，并環(huán)繞于環(huán)狀出氣口之外。環(huán)狀導(dǎo)氣墻具有內(nèi)緣位于上述待處理晶圓的邊緣之外的第二頂面。第一頂面相對座體具有第一高度。第二頂面相對座體具有第二高度。第二高度為第一高度的0.5～1.5倍。
【專利說明】氣相蝕刻裝置
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型涉及一種氣相蝕刻裝置，特別是涉及一種能夠精確地以氣體在晶圓背面特定位置進行蝕刻的氣相蝕刻裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]一般晶圓是以單晶硅作為基材，其中可加入硼、磷、砷或銻等添加物，并以降低電阻值為目的。而在基材的工作面上通常會以化學(xué)氣相沉積法(CVD)形成厚度約為5~100 μ m的磊晶層。為了避免基材本身的添加物在磊晶過程中揮發(fā)而擴散至磊晶層中，導(dǎo)致電阻值被改變，因此在進行磊晶過程之前，基材的背面必須先形成二氧化硅(SiO2)層。
[0003]如圖4所示，基材20的背面上形成二氧化硅層22之后成為待處理晶圓2。由于基材20的邊緣通常會形成導(dǎo)角200，因此在二氧化硅層22成形時，二氧化硅層22也會形成于導(dǎo)角200表面。而在導(dǎo)角200表面的二氧化硅層22必須被去除，其目的是為了避免在后續(xù)磊晶過程中，因化學(xué)氣相沉積法所使用的氣體與導(dǎo)角200上的二氧化硅層22反應(yīng)而產(chǎn)生突起物。此突起物會使得晶圓無法平放，致使晶圓在后續(xù)的光掩模、顯影、曝光等過程無法均勻處理，進而降低精準度以及產(chǎn)品質(zhì)量。
[0004]如圖5所示，在導(dǎo)角200上的二氧化硅層22去除后，即可在基材20的工作面形成嘉晶層24,進而獲得晶圓2’。由此可知，將導(dǎo)角200表面上的二氧化娃層22去除的步驟對于晶圓2’的質(zhì)量相當(dāng)重要。
[0005]目前，已有通過 公知氣相蝕刻裝置利用蝕刻氣體針對導(dǎo)角200表面上的二氧化硅層22進行蝕刻的作法。然而，在此公知氣相蝕刻裝置中流動的蝕刻氣體的流向并不穩(wěn)定，因此在蝕刻之后雖然可成功將導(dǎo)角200表面上的二氧化硅層22去除，但其所需的蝕刻時間過長，使得基材20背面上剩余的二氧化硅層22’的邊緣往往會發(fā)生凹凸不平的狀況，并導(dǎo)致晶圓2’的質(zhì)量無法達到客戶可接受的標(biāo)準。
[0006]因此，如何提供一種可縮短蝕刻時間，并在蝕刻之后使基材20背面上剩余的二氧化硅層22’的邊緣平整化的氣相蝕刻裝置，是目前業(yè)界亟欲投入研發(fā)資源解決的問題之一。
實用新型內(nèi)容
[0007]本實用新型提供一種氣相蝕刻裝置，其用以對待處理晶圓的邊緣進行蝕刻。氣相蝕刻裝置包含座體、承載平臺以及環(huán)狀導(dǎo)氣墻。座體具有環(huán)狀出氣口。承載平臺設(shè)置于座體上且被環(huán)狀出氣口環(huán)繞。承載平臺具有用以承載上述待處理晶圓且外緣位于上述待處理晶圓的邊緣之內(nèi)的第一頂面。環(huán)狀導(dǎo)氣墻設(shè)置于座體上，并環(huán)繞于環(huán)狀出氣口之外。環(huán)狀導(dǎo)氣墻具有內(nèi)緣位于上述待處理晶圓的邊緣之外的第二頂面。第一頂面相對座體具有第一高度。第二頂面相對座體具有第二高度。第二高度為第一高度的0.5~1.5倍。
[0008]在本實用新型作的一個實施方式中，上述的第二高度與第一高度相等。
[0009]在本實用新型作的一個實施方式中，上述的環(huán)狀出氣口等距地環(huán)繞于承載平臺之外。[0010]在本實用新型作的一個實施方式中，上述的環(huán)狀導(dǎo)氣墻等距地環(huán)繞于環(huán)狀出氣口之外。
[0011]在本實用新型作的一個實施方式中，上述的環(huán)狀導(dǎo)氣墻的內(nèi)壁垂直于座體。
[0012]在本實用新型作的一個實施方式中，上述的環(huán)狀導(dǎo)氣墻的內(nèi)壁由下向上朝向承載平臺傾斜。
[0013]綜上所述，本實用新型所提供的氣相蝕刻裝置是在環(huán)狀出氣口之外設(shè)置環(huán)狀導(dǎo)氣墻，并通過環(huán)狀導(dǎo)氣墻對由環(huán)狀出氣口流出的蝕刻氣體進行導(dǎo)引。因此，蝕刻氣體可由承載平臺外壁與環(huán)狀導(dǎo)氣墻的內(nèi)壁之間集中地通過，進而更密集地對待處理晶圓的邊緣進行蝕亥IJ。由此，本實用新型的氣相蝕刻裝置在安裝環(huán)狀導(dǎo)氣墻之后，可以在更短的時間完成蝕刻工藝，并在蝕刻之后使基材背面上剩余的二氧化硅層的邊緣平整化，因此可有效地提升產(chǎn)量，并有效地降低化學(xué)品的使用量。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0014]圖1為示出本實用新型的一個實施方式的氣相蝕刻裝置與待處理晶圓的側(cè)面剖視圖，其中下壓頭尚未壓抵待處理晶圓。
[0015]圖2為示出圖1的另一側(cè)面剖視圖，其中下壓頭已壓抵待處理晶圓。
[0016]圖3為示出本實用新型的另一實施方式的氣相蝕刻裝置與待處理晶圓的側(cè)面剖視圖。
[0017]圖4為示出待處理晶圓的側(cè)面剖視圖。
[0018]圖5為示出處理后晶圓的側(cè)面剖視圖。
[0019][符號說明]
[0020]1、I’:氣相蝕刻裝置
[0021]10:殼體
[0022]100:排氣口
[0023]12:座體
[0024]120:環(huán)狀出氣口
[0025]14:承載平臺
[0026]140:第一頂面
[0027]150:環(huán)狀間隙
[0028]16、16’:環(huán)狀導(dǎo)氣墻
[0029]160:第二頂面
[0030]18:下壓頭
[0031]2:待處理晶圓
[0032]2，:晶圓
[0033]20:基材
[0034]200:導(dǎo)角
[0035]22、22’: 二氧化硅層
[0036]24:嘉晶層
[0037]Hl:第一高度[0038]H2:第二高度
[0039]S:處理空間
【具體實施方式】
[0040]以下將以附圖公開本實用新型的多個實施方式，為明確說明起見，許多實際操作上的細節(jié)將在以下敘述中一并說明。然而，應(yīng)了解到，這些實際操作的細節(jié)不應(yīng)用以限制本實用新型。也就是說，在本實用新型的部分實施方式中，這些實際操作的細節(jié)是非必要的。此外，為簡化附圖起見，一些公知慣用的結(jié)構(gòu)與元件在附圖中將以簡單示意的方式圖示。
[0041]請參照圖1以及圖2。圖1為示出本實用新型的一個實施方式的氣相蝕刻裝置I與待處理晶圓2的側(cè)面剖視圖，其中下壓頭18尚未壓抵待處理晶圓2。圖2為示出圖1的另一側(cè)面剖視圖，其中下壓頭18已壓抵待處理晶圓2。
[0042]如圖1與圖2所示，在本實施方式中，氣相蝕刻裝置I包含殼體10、座體12、承載平臺14、環(huán)狀導(dǎo)氣墻16以及下壓頭18。殼體10內(nèi)具有處理空間S，且殼體10的頂部還具有排氣口 100。座體12設(shè)置于殼體10底部，并具有環(huán)狀出氣口 120。座體的環(huán)狀出氣口 120連通處理空間S。因此，氣相蝕刻裝置I可由座體12的環(huán)狀出氣口 120流出蝕刻氣體，例如氫氟酸(HF)，但本實用新型并不以此為限。
[0043]氣相蝕刻裝置I的承載平臺14位于殼體10中，并設(shè)置于座體12上且被環(huán)狀出氣口 120等距地環(huán)繞。承載平臺14具有用以承載上述待處理晶圓2且外緣位于上述待處理晶圓2的邊緣之內(nèi)的第一頂面140。氣相蝕刻裝置I的環(huán)狀導(dǎo)氣墻16位于殼體10中，并設(shè)置于座體12上。環(huán)狀導(dǎo)氣墻16等距地環(huán)繞于承載平臺14的環(huán)狀出氣口 120之外。環(huán)狀導(dǎo)氣墻16具有內(nèi)緣位于上述待處理晶圓2的邊緣之外的第二頂面160。
[0044]當(dāng)希望利用本實施方式的氣相蝕刻裝置I去除基材20的導(dǎo)角200表面上的二氧化硅層22時(配合參照圖4)，可將待處理晶圓2放入殼體10的處理空間S中，并且安置于承載平臺14上，使得基材20的導(dǎo)角200對準座體12的環(huán)狀出氣口 120(亦即，對準承載平臺14外壁與環(huán)狀導(dǎo)氣墻16的內(nèi)壁之間的環(huán)狀間隙150)。之后，使蝕刻氣體由環(huán)狀出氣口120流出，并經(jīng)由環(huán)狀間隙150而與基材20的導(dǎo)角200表面上的二氧化硅層22接觸，進而移除導(dǎo)角200表面上的二氧化硅層22。
[0045]由于本實施方式采用氣相蝕刻的方式，所以不會有采用腐蝕液時所造成的擴散問題，故能準確地移除導(dǎo)角200表面上的二氧化硅層22。而蝕刻后位于處理空間S中的蝕刻氣體，可再由殼體10頂部的排氣口 100排出殼體10之外，即完成待處理晶圓2的邊緣的二氧化硅層22的移除工作。
[0046]由此可知，本實施方式在座體12的環(huán)狀出氣口 120之外設(shè)置環(huán)狀導(dǎo)氣墻16，并利用環(huán)狀導(dǎo)氣墻16對由環(huán)狀出氣口 120流出的蝕刻氣體進行導(dǎo)引，因此蝕刻氣體可由承載平臺14外壁與環(huán)狀導(dǎo)氣墻16的內(nèi)壁之間的環(huán)狀間隙150集中地通過，進而密集地對待處理晶圓2的邊緣進行蝕刻，使得蝕刻時間得以縮短。
[0047]如圖1所示，承載平臺14的第一頂面140相對座體12具有第一高度Hl。環(huán)狀導(dǎo)氣墻16的第二頂面160相對座體12具有第二高度H2。 申請人:實驗得到當(dāng)?shù)诙叨菻2相比于第一高度Hl過低時，環(huán)狀導(dǎo)氣墻16導(dǎo)引蝕刻氣體的效果就會減弱，并使得蝕刻效率變差；當(dāng)?shù)诙叨菻2相比于第一高度Hl過高時，反而會發(fā)生過蝕刻的問題。優(yōu)選地，第二高度H2為第一高度Hl的0.5?1.5倍時，可使環(huán)狀導(dǎo)氣墻16有效地達到導(dǎo)引蝕刻氣體的效果，并使得蝕刻后基材20背面上剩余的二氧化硅層22’可獲得平整的邊緣。
[0048]更優(yōu)選地，當(dāng)?shù)诙叨菻2與第一高度Hl相等時，承載平臺14外壁與環(huán)狀導(dǎo)氣墻16的內(nèi)壁之間的環(huán)狀間隙150會最小，因此蝕刻氣體可更集中地通過，進而更密集地對待處理晶圓2的邊緣進行蝕刻。
[0049]同樣示于圖1與圖2中，氣相蝕刻裝置I的下壓頭18可滑動地設(shè)置于殼體10中，并可相對承載平臺14移動，用以將待處理晶圓2壓抵于承載平臺14的第一頂面140上。
[0050]要注意的是，若是采用平面式下壓頭18，則當(dāng)下壓頭18的底面與待處理晶圓2不平行時，可能會造成待處理晶圓2所受到的壓力極端不平衡而發(fā)生破片的問題。
[0051]為了解決此問題，本實施方式使下壓頭18的底面具有彈性。不僅如此，下壓頭18的底面朝向承載平臺14呈凸出狀，且下壓頭18的底面中心處的凸出幅度最大。相比于平面式下壓頭18來說，當(dāng)本實施方式的下壓頭18壓抵待處理晶圓2時，待處理晶圓2所受到的壓力可平緩地由中心處朝向邊緣處漸減，因此可減少待處理晶圓2發(fā)生破片的機率。
[0052]在一個實施方式中，上述的下壓頭18為氣囊，但本實用新型并不以此為限。
[0053]在本實施方式中，環(huán)狀導(dǎo)氣墻16的內(nèi)壁垂直于座體12，但本實用新型并不以此為限。請參照圖3，其為示出本實用新型的另一實施方式的氣相蝕刻裝置I’與待處理晶圓2的側(cè)面剖視圖。
[0054]如圖3所示，在本實施方式中，氣相蝕刻裝置I’所包含的殼體10、座體12、承載平臺14以及下壓頭18，都與圖1與圖2所示的實施方式相同，因此各元件的結(jié)構(gòu)、功能與各元件之間的位置、連接關(guān)系可參照上述相關(guān)說明，在此不再贅述。
[0055]在此要說明的是，本實施方式與圖1與圖2所示的實施方式的相異之處，在于本實施方式的環(huán)狀導(dǎo)氣墻16’的內(nèi)壁由下向上朝向承載平臺14傾斜(亦即，隨著環(huán)狀導(dǎo)氣墻16’的內(nèi)壁越遠離座體12，環(huán)狀導(dǎo)氣墻16’的內(nèi)壁與承載平臺14的外壁之間的距離越近)。由此，承載平臺14外壁與環(huán)狀導(dǎo)氣墻16’的內(nèi)壁之間的環(huán)狀間隙150會縮小，因此蝕刻氣體可更集中地通過，進而更密集地對待處理晶圓2的邊緣進行蝕刻，使得蝕刻時間得以縮短。
[0056]由以上對于本實用新型的具體實施例的詳述，可以明顯地看出，本實用新型所提供的氣相蝕刻裝置是在環(huán)狀出氣口之外設(shè)置環(huán)狀導(dǎo)氣墻，并通過環(huán)狀導(dǎo)氣墻對由環(huán)狀出氣口流出的蝕刻氣體進行導(dǎo)引。因此，蝕刻氣體可由承載平臺外壁與環(huán)狀導(dǎo)氣墻的內(nèi)壁之間集中地通過，進而更密集地對待處理晶圓的邊緣進行蝕刻。由此，本實用新型的氣相蝕刻裝置在安裝環(huán)狀導(dǎo)氣墻之后，可以更短的時間完成蝕刻工藝，并在蝕刻之后使基材背面上剩余的二氧化硅層的邊緣平整化，因此可有效地提升產(chǎn)量，并有效地降低化學(xué)品的使用量。
[0057]雖然本實用新型已以實施方式公開如上，然其并非用以限定本實用新型，任何熟習(xí)此技藝者，在不脫離本實用新型的精神和范圍內(nèi)，當(dāng)可作各種的更動與修飾，因此本實用新型的保護范圍當(dāng)視后附的權(quán)利要求范圍所界定的為準。
【權(quán)利要求】
1.一種氣相蝕刻裝置，用以對待處理晶圓的邊緣進行蝕刻，其特征在于，該氣相蝕刻裝置包含: 座體，具有環(huán)狀出氣口 ； 承載平臺，設(shè)置于該座體上且被該環(huán)狀出氣口環(huán)繞，具有用以承載上述待處理晶圓且外緣位于上述待處理晶圓的邊緣之內(nèi)的第一頂面；以及 環(huán)狀導(dǎo)氣墻，設(shè)置于該座體上，并環(huán)繞于該環(huán)狀出氣口之外，具有內(nèi)緣位于上述待處理晶圓的邊緣之外的第二頂面； 其中該第一頂面相對該座體具有第一高度，該第二頂面相對該座體具有第二高度，并且該第二高度為該第一高度的0.5?1.5倍。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的氣相蝕刻裝置，其特征在于，其中該第二高度與該第一高度相等。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的氣相蝕刻裝置，其特征在于，其中該環(huán)狀出氣口等距地環(huán)繞于該承載平臺之外。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的氣相蝕刻裝置，其特征在于，其中該環(huán)狀導(dǎo)氣墻等距地環(huán)繞于該環(huán)狀出氣口之外。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的氣相蝕刻裝置，其特征在于，其中該環(huán)狀導(dǎo)氣墻的內(nèi)壁垂直于該座體。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的氣相蝕刻裝置，其特征在于，其中該環(huán)狀導(dǎo)氣墻的內(nèi)壁由下向上朝向該承載平臺傾斜。
【文檔編號】H01L21/67GK203674177SQ201320731984
【公開日】2014年6月25日 申請日期:2013年11月19日 優(yōu)先權(quán)日:2013年8月6日
【發(fā)明者】陳文淇 申請人:合晶科技股份有限公司