[发明专利]气体蚀刻装置

说明书

本发明提供一种气体蚀刻装置，包含有上盖体具有第一气体抽出通道环设在第一容置空间周围，其外环设有第一气体抽出通道，下盖体具有第二容置空间放置晶圆，下盖体与上盖体接合使第一、第二容置空间及第一、第二气体抽出通道及第一、第二气体进入通道接合连通，气体喷洒元件设置在第一容置空间连通上盖体，气体喷洒元件自上盖体外接收蚀刻气体以喷洒于第一、第二容置空间，以进行晶圆蚀刻反应，反应后的蚀刻气体会被第一气体抽出通道抽出，同时第一气体进入通道自外部接收高压气体传输至第二气体进入通道，避免蚀刻气体泄漏，以形成防漏、高蚀刻效率的腔体。

技术领域

本发明涉及一种以气体作为蚀刻技术的装置，尤其涉及一种可以防止有毒 气体泄漏且均匀晶圆蚀刻的气体蚀刻装置。

背景技术

在半导体制程中，有许多种处理晶圆的工艺，其中一种系蚀刻(Etching)工艺， 其经由干、湿的物理作用或化学反应的过程，以去除欲蚀刻物件中某特定区域， 在微影步骤后，光照图案被复制在光阻层上，再以蚀刻去除光阻层上不要的部 分，以便进行下一步骤的加工，现今半导体制程上常见的蚀刻方法有，干蚀刻(Dry Etching)及湿蚀刻(WetEtching)，两者的差异在于蚀刻方式凭借液态溶液蚀刻或 是电浆蚀刻。

上述的蚀刻方式都有其缺点，例如湿蚀刻系利用化学反应去除薄膜，因此 当积体电路的元件尺寸越做越小时，由于湿蚀刻的化学反应没有方向性 (DirectionalProperties)，会发生侧向蚀刻的情形，以产生一种底切(Under cut)现 象，导致元件线宽失真，使得湿蚀刻不适用于特征尺寸小的图型；干蚀刻虽具 有很好的方向性，但选择性(Selectivity)却比湿蚀刻差，而使欲蚀刻物件容易被 电浆破坏。

有鉴于上述的困扰，本发明的发明人针对现有的蚀刻制程及其设备，在使 用上所面临的问题深入探讨，凭借大量分析寻求解决之道以创作了中国台湾专 利公开号「M441927」，其系提供了多腔体的气相蚀刻设备，以多腔体结构对晶 圆进行蚀刻的设备，除了此前案之外，本发明的发明人更针对气体蚀刻的气体 流向以及蚀刻后的气体流向等处理技术，进行更为丰富以及创新的设计，以揭 示一种不同于以往的蚀刻装置，以改善传统蚀刻装置的缺失。

发明内容

本发明的主要目的是在提供一种气体蚀刻装置，利用层层包围的通道，进 行气体流向的控制，内层可以将已蚀刻气体的气体抽出，并且在最外围的通道 提供高压气体输入，以避免进行气体蚀刻时，会有有毒气体外泄，以保护装置 外的环境。

本发明的另一目的是在提供一种气体蚀刻装置，利用气体对于装置内的晶 圆进行气体蚀刻，以提供不同于干、湿蚀刻的创新蚀刻技术，在利用气体的流 向以及均匀扩散，可以提升晶圆蚀刻的蚀刻技术。

为了达到上述的目的，本发明提供一种气体蚀刻装置，包含有上盖体具有 第一容置空间、第一气体抽出通道及第一气体进入通道，第一气体抽出通道环 设在第一容置空间周围，第一气体进入通道环设在第一气体抽出通道周围，下 盖体设置在上盖体下方，第二容置空间中可放置晶圆，下盖体可选择性移动与 上盖体接合，并使第二容置空间与第一容置空间、第二气体抽出通道与第一气 体抽出通道及第二气体进入通道与第一气体进入通道接合及连通，一气体喷洒 元件设置在上盖体的第一容置空间中，并与上盖体相连通，当上盖体与下盖体 接合后，气体喷洒元件可自上盖体外部接收蚀刻气体，并将其喷洒在第一容置 空间及第二容置空间，以使得蚀刻气体与晶圆进行反应，进行完反应后的蚀刻 气体会被第一气体抽出通道经由第二气体抽出通道自第一容置空间及第二容置 空间中抽出，同时第一气体进入通道会持续自上盖体外部接收高压气体传输至 第二气体进入通道，以避免蚀刻气体泄漏。

在本发明中，上盖体及下盖体周围还可埋设加热元件，以维持蚀刻反应温 度，加热元件是管状热交换器。

在本发明中，下盖体的第二容置空间底部还包含有支撑柱，以支撑晶圆。