專利名稱：一種消除蝕刻圖形偏移的方法及裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及半導(dǎo)體工藝制程領(lǐng)域，特別是涉及一種消除蝕刻圖形 偏移的方法及裝置。
背景技術(shù)：
在集成電路制程工藝中， 一般分為氧化、光刻和刻蝕、摻雜、退 火和雜質(zhì)再分布等步驟。
其中，光刻技術(shù)類似于照片的印相技術(shù)，光刻膠相當(dāng)于相紙上的 感光材料，光刻掩^f莫相當(dāng)于相片底片。光刻^f支術(shù)通過顯影、定影、堅(jiān) 膜等步驟溶解掉光刻掩模上的一些區(qū)域，形成版形。蝕刻是將光 刻掩模上的圖形再轉(zhuǎn)移到硅片上的技術(shù)。蝕刻的任務(wù)是將沒有被光刻 膠保護(hù)的硅片上層材料刻蝕掉。這些上層材料可能是二氧化硅、氮化 硅、多晶硅等。
如今，在半導(dǎo)體封裝廠中進(jìn)行蝕刻一般可以使用兩種裝置， 一種 是等離子轟擊為機(jī)理的裝置(以下簡稱等離子轟擊裝置)， 一種是氣 體刻蝕為機(jī)理的裝置(以下簡稱氣體刻蝕裝置)。所述等離子轟擊裝 置是干法刻蝕的 一種，利用等離子轟擊為原理將被轟擊材料表面的原 子轟出從而達(dá)到刻蝕的目的，該裝置一般包括下電極和聚焦環(huán)(Focus Ring )等配件；所述氣體刻蝕裝置是利用氣體均向性刻蝕進(jìn) 行純化學(xué)反應(yīng)刻蝕。
其中，采用等離子轟擊裝置進(jìn)行蝕刻進(jìn)行有源區(qū)蝕刻棧點(diǎn)時(shí)經(jīng)常 發(fā)現(xiàn)晶片邊緣有深溝(DT， Deep Trench)的圖形轉(zhuǎn)移。
圖1是等離子轟擊原理示意圖。如圖1所示，在實(shí)際生產(chǎn)中，對 晶片進(jìn)行等離子轟擊蝕刻的過程是在等離子轟擊裝置中來完成的，晶 片被放置于下電極上方，箭頭方向表示等離子轟擊的方向。所述等離 子轟擊的方向按照工藝要求應(yīng)基本保持豎直。等離子轟擊裝置的腔體 里面有一個(gè)命名為聚焦環(huán)(Focus Ring )的配件。所述的聚焦環(huán)的配 件邊緣與晶片邊緣太接近，而且接觸邊緣不圓滑沒有倒角。因此，在 晶片邊緣的等離子體轟擊的方向產(chǎn)生偏離，從而造成在晶片邊緣最后 蝕刻的圖形有偏移現(xiàn)象。
圖2是等離子轟擊晶片表面剖面圖。如圖2所示，箭頭方向表示 等離子轟擊的方向，所述的等離子轟擊方向由于與聚焦環(huán)的邊緣接觸 過近而產(chǎn)生傾斜。因此，蝕刻后的晶片也隨著等離子轟擊方向的傾斜 而產(chǎn)生傾斜。
.由于晶片邊緣芯片的蝕刻圖形產(chǎn)生了傾斜，會造成晶片邊緣芯片 圖形發(fā)生偏移。圖3是晶片邊緣芯片圖形偏移示意圖，梭形的區(qū)域代 表有源區(qū)，圓形區(qū)域代表深溝。按照工藝標(biāo)準(zhǔn)，有源區(qū)棱角應(yīng)該與深 溝圓心對準(zhǔn)。但如圖3所示，有源區(qū)棱角與深溝圓心并沒有對準(zhǔn)，晶 片邊緣產(chǎn)生了圖形轉(zhuǎn)移。
所述的圖形轉(zhuǎn)移會對晶片的成品率有所影響，實(shí)驗(yàn)可知會造成0.5~2%的成品率損失。圖4是晶片成品率損失示意圖，晶片上的黑
色區(qū)域代表失效芯片，白色方格代表成品芯片。如圖所示，晶片邊緣 有相當(dāng)一部分芯片作廢。
因此，晶片邊緣蝕刻圖形偏移會造成芯片成品率下降，浪費(fèi)了人 力和資源，影響了器件性能，也給后續(xù)的測試工作增加了難度和工作量。

發(fā)明內(nèi)容
為了解決上述蝕刻圖形出現(xiàn)偏移和晶片成品率損失的問題，提出 一種消除蝕刻圖形轉(zhuǎn)移的方法及裝置，能有效地消除蝕刻圖形轉(zhuǎn)移并 提高芯片成品率。
一種消除蝕刻圖形轉(zhuǎn)移的方法，所述消除圖形轉(zhuǎn)移的方法通過在 等離子轟擊裝置上應(yīng)用厚度薄的聚焦環(huán)配件以保持等離子轟擊的方 向。
所述的聚焦環(huán)厚度范圍為3~10毫米。 所述聚焦環(huán)厚度的最佳取值為5毫米。
一種消除蝕刻圖形轉(zhuǎn)移的方法，所述消除圖形轉(zhuǎn)移的方法通過將 等離子轟擊裝置的配件聚焦環(huán)與晶片之間的距離增加，以保持等離子 轟擊的方向。
所述聚焦環(huán)與晶片的距離的取值范圍為3H0毫米。 所述聚焦環(huán)與晶片的距離的最佳取值為5亳米。 一種消除蝕刻圖形轉(zhuǎn)移的裝置其結(jié)構(gòu)至少包括下電極，為晶片提供托盤，并使晶片在蝕刻過程中保持恒溫；聚焦環(huán)，將等離子體聚
焦到晶片，并保護(hù)下電極；晶片，被蝕刻晶片。所述聚焦環(huán)在下電極 外圍。所述晶片被放置于下電極上方。
所述消除蝕刻圖形轉(zhuǎn)移的裝置采用厚度薄的聚焦環(huán)配件。
所述的聚焦環(huán)厚度范圍為3~10毫米。
所述聚焦環(huán)厚度的最佳取值為5毫米。
一種消除蝕刻圖形轉(zhuǎn)移的裝置，其結(jié)構(gòu)至少包括下電極，為晶 片提供托盤，并使晶片在蝕刻過程中保持恒溫；聚焦環(huán)，將等離子體 聚焦到晶片，并保護(hù)下電極；晶片，被蝕刻晶片。所述聚焦環(huán)在下電 極外圍。所述晶片被放置于下電極上方。
所述裝置的聚焦環(huán)和晶片之間的距離增大。 所述聚焦環(huán)和晶片之間的距離耳又值范圍為3~10毫米。 所述聚焦環(huán)和晶片之間的距離的最佳取值為5毫米。 本發(fā)明能有效地提高芯片生產(chǎn)成品率，節(jié)約人力和資源，并提高 了器件性能，也給后續(xù)的測試工作減少了難度和工作量。


圖1是等離子轟擊原理示意圖； 圖2是等離子轟擊晶片表面剖面圖； 圖3是晶片邊緣芯片圖形偏移示意圖； 圖4是晶片成品率損失示意圖5是采用本發(fā)明的具體實(shí)施例一的等離子轟擊原理圖；圖6是采用本發(fā)明的具體實(shí)施例二的等離子轟擊原理圖； 圖7是采用本發(fā)明的晶片邊緣芯片圖形偏移示意圖； 圖8是采用本發(fā)明的晶片成品率損失示意圖； 圖9是本發(fā)明裝置的俯視示意圖。
具體實(shí)施例方式
以下結(jié)合附圖和具體實(shí)施例對本發(fā)明作詳細(xì)說明。
本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例是在等離子蝕刻裝置上采用較薄的聚焦環(huán)。 圖5是采用本發(fā)明的具體實(shí)施例 一 的等離子轟擊原理圖。如圖5所示， 本發(fā)明將厚度薄的聚焦環(huán)應(yīng)用在等離子擊裝置上。由于聚焦環(huán)和下電 極的厚度基本持平，將不會對等離子轟擊的方向產(chǎn)生較大影響，使等 離子轟擊的角度保持豎直，從而有效地避免了蝕刻圖形有偏移的現(xiàn) 象。所述的聚焦環(huán)厚度的取值范圍為3~10毫米，最佳取值為5毫米。
本發(fā)明的另一個(gè)實(shí)施例是將聚焦環(huán)和晶片之間距離加大。圖6是 采用本發(fā)明的具體實(shí)施例二的等離子轟擊原理圖。如圖6所示，本發(fā) 明也可以將等離子轟擊裝置的聚焦環(huán)和晶片之間的距離加大，以拉大 等離子轟擊體與聚焦環(huán)的距離。如圖6所示，雖在聚焦環(huán)處仍有部分 等離子轟擊體的轟擊方向產(chǎn)生了傾斜，但由于聚焦環(huán)與晶片之間距離 拉大了，所以幾乎不再對等離子轟擊的方向產(chǎn)生影響。所述的聚焦環(huán) 與晶片之間的距離的取值范圍為3~10毫米，最佳取值為5毫米。
圖7是采用本發(fā)明的晶片邊緣芯片圖形偏移示意圖。如圖7所示， 梭形區(qū)域?yàn)橛性磪^(qū)，圓形區(qū)域?yàn)樯顪稀２捎昧吮景l(fā)明后，晶片邊緣芯片中的有源區(qū)棱角基本對準(zhǔn)了深溝的圓心，達(dá)到了工藝要求。
圖8是采用本發(fā)明的晶片成品率損失示意圖。如圖8所示，晶片 中黑色的區(qū)域?yàn)槭酒?，其他的為成品芯片。對比圖4可知，應(yīng)用 本發(fā)明后，晶片成品率明顯提高。實(shí)驗(yàn)證明應(yīng)用本發(fā)明后，芯片成品
率已降低到0.1%~0.3%，足見本發(fā)明的有效性。
半導(dǎo)體生產(chǎn)廠所采用的等離子轟擊裝置一^:包括Depo Shield, Cover Ring Outer, Base Ring,Cover Ring Inner, ESC (下電才及)， Focus Ring (聚焦環(huán))等。本發(fā)明的一是實(shí)施例的裝置是將等離子轟 擊裝置的部分配件作了部分改進(jìn)一_應(yīng)用厚度較薄的聚焦環(huán)。所述聚 焦環(huán)厚度的取值范圍為3~10毫米，最佳取值為5毫米。圖9是本發(fā) 明裝置的俯視示意圖。如圖9所示，本發(fā)明的裝置至少包括下電極和 聚焦環(huán)。所述下電極用于提供晶片的托盤，并為晶片在蝕刻過程中提 供恒溫；所述聚焦環(huán)用于將等離子體聚焦到晶片，并保護(hù)下電極；所 述晶片為被蝕刻晶片。所述的聚焦環(huán)在下電極的外圍。所述晶片被放 置于下電極上方。
本發(fā)明另一是實(shí)施例的裝置也是對等離子轟擊裝置的部分配件 作了部分改進(jìn)一一將聚焦環(huán)與晶片之間的距離加大。所述聚焦環(huán)厚度 的取值范圍為3~10毫米，最佳取值為5毫米。所述聚焦環(huán)與晶片之 間的距離取值范圍為3~10毫米，最佳取值為5亳米。圖9是本發(fā)明 裝置的俯視示意圖。如圖9所示，本發(fā)明的裝置至少包括下電極和聚 焦環(huán)。所述下電極用于提供晶片的托盤，并為晶片在蝕刻過程中提供 恒溫；所述聚焦環(huán)用于將等離子體聚焦到晶片，并保護(hù)下電極；所述晶片為被蝕刻晶片。所述的聚焦環(huán)在下電極的外圍。所述晶片被放置 于下電極上方。
以上所述僅為發(fā)明的較佳實(shí)施例而已，并不用于限制本發(fā)明。凡 在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進(jìn)等， 均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種消除蝕刻圖形轉(zhuǎn)移的方法，其特征在于所述消除圖形轉(zhuǎn)移的方法通過在等離子轟擊裝置上應(yīng)用厚度薄的聚焦環(huán)配件以保持等離子轟擊的方向。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種消除蝕刻圖形轉(zhuǎn)移的方法，其特 征在于所述的聚焦環(huán)厚度范圍為3~10毫米。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的一種消除蝕刻圖形轉(zhuǎn)移的方法， 其特征在于所述聚焦環(huán)厚度的最佳取值為5毫米。
4. 一種消除蝕刻圖形轉(zhuǎn)移的方法，其特征在于所述消除圖形 轉(zhuǎn)移的方法通過將等離子轟擊裝置的聚焦環(huán)與晶片之間的距離增加， 以保持等離子轟擊的方向。
5. 如權(quán)利要求4所述的 一種消除蝕刻圖形轉(zhuǎn)移的方法，其特征 在于所述聚焦環(huán)與晶片的距離的耳又值范圍為3~10毫米。
6. 根據(jù)權(quán)利要求4或5所述的 一種消除蝕刻圖形轉(zhuǎn)移的方法， 其特征在于所述聚焦環(huán)與晶片的距離的最佳取值為5毫米。
7. —種消除蝕刻圖形轉(zhuǎn)移的裝置，其特征在于其結(jié)構(gòu)至少包括 下電極，為晶片提供托盤，并使晶片在蝕刻過程中保持恒溫； 聚焦環(huán)，將等離子體聚焦到晶片，并保護(hù)下電極；晶片，被蝕刻晶片；所述聚焦環(huán)在下電極外圍；所述晶片被^:置在下電極上方。
8. 如權(quán)利要求7所述的 一種消除蝕刻圖形轉(zhuǎn)移的裝置，其特征在于所述消除蝕刻圖形轉(zhuǎn)移的裝置采用厚度薄的聚焦環(huán)配件。
9. 如權(quán)利8所述的一種消除蝕刻圖形轉(zhuǎn)移的裝置，其特征在于 所述的聚焦環(huán)厚度范圍為3~10毫米。
10. 根據(jù)權(quán)利要求8或9所述的一種消除蝕刻圖形轉(zhuǎn)移的裝置， 其特征在于所述聚焦環(huán)厚度的最佳取值為5毫米。
11. 一種消除蝕刻圖形轉(zhuǎn)移的裝置，其特征在于其結(jié)構(gòu)至少包括: 下電極，為晶片提供托盤，并使晶片在蝕刻過程中保持恒溫； 聚焦環(huán)，將等離子體聚焦到晶片，并保護(hù)下電極； 所述聚焦環(huán)在下電極外圍；所述晶片被放置在下電極上方。
12. 如權(quán)利要求11所述的 一種消除蝕刻圖形轉(zhuǎn)移的裝置，其特 征在于所述裝置的聚焦環(huán)和晶片之間的距離增大。
13. 如權(quán)利要求12所述的一種消除蝕刻圖形轉(zhuǎn)移的裝置，其特 征在于所述聚焦環(huán)和晶片之間的距離取值范圍為3~10毫米。
14. 如權(quán)利要求11或12所述的一種消除蝕刻圖形轉(zhuǎn)移的裝置， 其特征在于所述聚焦環(huán)和晶片之間的距離的最佳取值為5毫米。
全文摘要
一種消除蝕刻圖形轉(zhuǎn)移的方法及裝置，通過在等離子轟擊裝置上采用較薄的聚焦環(huán)，或?qū)⒕劢弓h(huán)與晶片的距離增大，從而減小對等離子轟擊方向的影響使等離子轟擊保持方向。本發(fā)明能有效地解決蝕刻圖形轉(zhuǎn)移的問題，提高了成品率，節(jié)約了生產(chǎn)成本。
文檔編號H01J37/32GK101303963SQ200710040530
公開日2008年11月12日 申請日期2007年5月11日 優(yōu)先權(quán)日2007年5月11日
發(fā)明者晨 楊, 汪新學(xué), 陳曉軍, 黃光瑜 申請人:中芯國際集成電路制造(上海)有限公司