[发明专利]晶片蚀刻装置和使用该装置的晶片蚀刻方法

权利要求书

1.一种晶片蚀刻装置，包括：

处理室，其具有设置于其中用以支撑晶片的卡盘；

第一等离子体单元，其与所述处理室相连，并向所述处理室中喷射高压的第一蚀刻气体，以高速蚀刻具有大表面的所述晶片；以及

第二等离子体单元，其与所述处理室相连，并向所述处理室中喷射低压的第二蚀刻气体，以去除所述晶片的应力从而形成铜柱，并蚀刻所述晶片的表面以形成所需要的粗糙度。

2.根据权利要求1所述的晶片蚀刻装置，其中，所述第一等离子体单元为具有铁氧体磁芯的远程等离子体单元，所述铁氧体磁芯具有感应线圈。

3.根据权利要求1所述的晶片蚀刻装置，其中所述第一蚀刻气体包括NF₃和SF₆中的至少一种。

4.根据权利要求1所述的晶片蚀刻装置，其中所述第二等离子体单元为在两个平行板之间产生等离子体的电容耦合等离子体(CCP)单元。

5.根据权利要求1所述的晶片蚀刻装置，其中所述第二等离子体单元为通过线圈产生等离子体的感应耦合等离子体(ICP)单元。

6.根据权利要求1所述的晶片蚀刻装置，还包括具有多个气体出口的导管，所述第一蚀刻气体通过其从所述第一等离子体单元被均匀喷射到所述处理室中。

7.根据权利要求1所述的晶片蚀刻装置，其中所述卡盘设置在所述处理室中，并具有不规则粗糙度的上表面以在所述上表面和所述晶片之间产生微小空间，冷却气体通过该微小空间被提供到所述晶片以冷却所述晶片。

8.根据权利要求7所述的晶片蚀刻装置，其中所述卡盘包括：

支撑所述晶片的上部本体，该上部本体具有不规则粗糙度的上表面；以及

下部本体，所述上部本体设置在该下部本体上，该下部本体包括在其内部形成的供水线。

9.根据权利要求8所述的晶片蚀刻装置，其中所述上部本体的上表面包括：

在除外围区域之外的部分处形成的具有不规则粗糙度的微小空间部分，使得在所述晶片和所述微小空间部分之间产生微小空间；以及

在外围区域形成的接触部分，使得所述接触部分具有比所述微小空间部分更致密更微小的表面，以防止冷却用的冷却气体从所述微小空间排出。

10.一种晶片蚀刻方法，包括：

通过将高压的第一蚀刻气体经由第一等离子体单元喷射到设置有晶片的处理室中蚀刻具有大表面的所述晶片；

通过将低压的第二蚀刻气体经由第二等离子体单元喷射到处理室中与所述第一蚀刻气体一起蚀刻所述晶片；以及

通过停止运行所述第一等离子体单元，同时仅通过所述第二蚀刻气体除去所述晶片的应力，形成铜柱并蚀刻所述晶片，以在所述晶片的表面上形成所需的粗糙度。

11.根据权利要求10所述的晶片蚀刻方法，其中通过将所述第一蚀刻气体和所述第二蚀刻气体喷射到所述处理室中蚀刻所述晶片包括：

通过所述第二等离子体单元将所述第二蚀刻气体连同所述第一蚀刻气体一起喷射到所述处理室中，降低所述处理室的压力；以及

逐渐增加所述第二蚀刻气体的喷射量以蚀刻所述晶片，逐渐降低所述处理室的压力并逐渐减少所述第一蚀刻气体的喷射量。

12.根据权利要求10所述的晶片蚀刻方法，其中当所述处理室的压力降低到所述第二等离子体单元可产生等离子体的压力时，停止喷射所述第一蚀刻气体。

13.根据权利要求10所述的晶片蚀刻方法，其中当停止喷射所述第一蚀刻气体时，均匀喷射所述第二蚀刻气体。