本揭露實(shí)施例是有關(guān)于一種基于等離子體的制程機(jī)臺(tái)與氣體分布板(gasdistributionplate,gdp),且特別是有關(guān)于一種基于等離子體的制程機(jī)臺(tái)、多區(qū)氣體分布板及其設(shè)計(jì)方法。
背景技術(shù):
在制造集成電路期間,執(zhí)行半導(dǎo)體制程的多重工序,以逐步地形成電子元件于半導(dǎo)體基板上。一個(gè)這種半導(dǎo)體制程為基于等離子體的蝕刻。基于等離子體的蝕刻是從工件移除材料的制程,所述的移除是通過(guò)把化學(xué)反應(yīng)等離子體應(yīng)用至工件和/或通過(guò)以等離子體粒子來(lái)撞擊工件?;诘入x子體的蝕刻可根據(jù)波希(bosch)制程來(lái)使用以形成深且高的非等向性的孔洞或溝槽,這使得基于等離子體的蝕刻經(jīng)常使用于制造微機(jī)電系統(tǒng)(microelectromechanicalsystems,mems)裝置的期間。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
本揭露提出一種基于等離子體的制程機(jī)臺(tái),包含:外殼和氣體分布板。外殼界定出處理室且包含用以接收處理氣體的氣體入口。氣體分布板設(shè)置于處理室中且用以在處理室內(nèi)分布處理氣體,其中氣體分布板包含延伸貫穿氣體分布板的多個(gè)孔洞,且更包含這些孔洞被分組而成的多個(gè)區(qū)塊,其中這些區(qū)塊包含第一區(qū)塊和第二區(qū)塊,且其中第一區(qū)塊的孔洞具有第一剖面,且第二區(qū)塊的孔洞具有不同于第一剖面之第二剖面。
以下結(jié)合附圖和具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)描述,但不作為對(duì)本發(fā)明的限定。
附圖說(shuō)明
從以下結(jié)合所附的附圖所做的詳細(xì)描述,可對(duì)本揭露的態(tài)樣有更佳的了解。需注意的是,根據(jù)業(yè)界的標(biāo)準(zhǔn)實(shí)務(wù),各特征并未依比例繪示。事實(shí)上,為了使討論更為清楚,各特征的尺寸都可任意地增加或減少。
圖1繪示有兩個(gè)區(qū)塊的多區(qū)氣體分布板的一些實(shí)施例的透視圖;
圖2a繪示圖1的多區(qū)氣體分布板中的孔洞的剖視圖,其對(duì)應(yīng)于多區(qū)氣體分布板的第一區(qū)塊;
圖2b繪示圖1的多區(qū)氣體分布板中的孔洞的剖視圖,其對(duì)應(yīng)于多區(qū)氣體分布板的第二區(qū)塊;
圖3繪示圖1的多區(qū)氣體分布板的一些實(shí)施例的俯視圖;
圖4繪示圖1的多區(qū)氣體分布板的其他實(shí)施例的透視圖,其中多區(qū)氣體分布板的主體為圓柱形;
圖5繪示圖1的多區(qū)氣體分布板的其他實(shí)施例的透視圖,其中多區(qū)氣體分布板包含三個(gè)區(qū)塊;
圖6繪示圖5的多區(qū)氣體分布板中的孔洞的剖視圖,其對(duì)應(yīng)于多區(qū)氣體分布板的第三區(qū)塊;
圖7繪示具多區(qū)氣體分布板的基于等離子體的制程機(jī)臺(tái)的一些實(shí)施例的剖視圖;
圖8a、圖9a和圖10a繪示一種使用多區(qū)氣體分布板在基板形成半導(dǎo)體元件特征的方法的一些實(shí)施例的一列的俯視圖;
圖8b、圖9b和圖10b繪示一種使用多區(qū)氣體分布板在基板形成半導(dǎo)體元件特征的方法的一些實(shí)施例的一列的剖視圖;
圖11繪示圖8a、圖8b、圖9a、圖9b、圖10a和圖10b的方法的一些實(shí)施例的流程圖;
圖12繪示具曝光圖的微影制程機(jī)臺(tái)的一些實(shí)施例的剖視圖;
圖13a繪示以多區(qū)氣體分布板形成微機(jī)電系統(tǒng)裝置的剖視圖;
圖13b繪示用多區(qū)氣體分布板形成的微機(jī)電系統(tǒng)裝置的俯視圖;
圖14繪示設(shè)計(jì)多區(qū)氣體分布板的方法的方框圖;
圖15繪示圖14的方法的流程圖;
圖16繪示設(shè)計(jì)曝光圖的方法的方框圖;
圖17繪示圖16的方法的流程圖。
其中,附圖標(biāo)記
100、400、500:透視圖
102:多區(qū)氣體分布板
104:主體
106、106a~106c:孔洞
108a~108c:區(qū)塊
200a、200b、600、700、800b、900b、1000b、1300a:剖視圖202a~202c:第一區(qū)域
204a~204c:第二區(qū)域
206a~206c:轉(zhuǎn)換區(qū)域
300、800a、900a、1000a、1300b:俯視圖
302a~302b:圓
702、1218:控制器
704:外殼
706:處理室
706a:下區(qū)域
706b:上區(qū)域
708:工件支撐物
710:排氣泵
712:氣體出口
714:工件
714a:初始工件
714b:所得的工件
716:第一射頻源
718:等離子體
720a:氣體
720b:處理氣體
722:噴淋頭結(jié)構(gòu)
724:氣體輸送系統(tǒng)
726:氣體入口
728:螺旋電感器
730:第二射頻源
802:光阻層
804:基板
806:集成電路芯片區(qū)域
808:光阻光罩
810:特征
1100、1500:流程圖
1102、1104、1106、1502、1504、1506、1508、1510、1512:步驟1200、1400:方框圖
1202:標(biāo)線片
1204:輻射源
1206、1212:輻射
1208:晶圓支撐物
1210:光學(xué)轉(zhuǎn)換系統(tǒng)
1214:透鏡
1216:聚焦后的輻射
1220:曝光圖
1302:微機(jī)電系統(tǒng)運(yùn)動(dòng)感測(cè)器
1304:第一基板
1306:開(kāi)口
1308:腔體
1310:集成電路芯片
1312:蓋芯片
1314:驗(yàn)證質(zhì)量
1316:彈簧
1318:定位點(diǎn)
1320:基板貫孔
1322:第二基板
1324:電子元件
1326:互連結(jié)構(gòu)
1328:多層
1330:可導(dǎo)電的特征
1332:層間介電質(zhì)區(qū)域
1334:導(dǎo)通孔
1336:第三基板
1338:介電層
1340:梳形傳動(dòng)皮帶
1342:固定的指狀電極
1344:可移動(dòng)的指狀電極
1346:感測(cè)電極
1402:制程機(jī)臺(tái)
1404a:初始?xì)怏w分布板
1404b:細(xì)化后的氣體分布板
1406:量測(cè)工具
1408:電路探針地圖
1410:設(shè)計(jì)與分析機(jī)臺(tái)
d:間距
h:高度
h1、h3、h5:第一高度
h2、h4、h6:第二高度
w:寬度
w1、w3、w5:第一寬度
w2、w4、w6:第二寬度
x、y、z:方向
具體實(shí)施方式
下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明的結(jié)構(gòu)原理和工作原理作具體的描述:
本揭露提供了許多不同的實(shí)施例或例子,用以實(shí)作此揭露的不同特征。為了簡(jiǎn)化本揭露,一些元件與布局的具體例子會(huì)在以下說(shuō)明。當(dāng)然,這些僅僅是例子而不是用以限制本揭露。例如,若在后續(xù)說(shuō)明中提到了第一特征形成在第二特征上面,這可包括第一特征與第二特征是直接接觸的實(shí)施例;這也可以包括第一特征與第二特征之間還形成其他特征的實(shí)施例,這使得第一特征與第二特征沒(méi)有直接接觸。此外,本揭露可能會(huì)在各種例子中重復(fù)圖示符號(hào)及/或文字。此重復(fù)是為了簡(jiǎn)明與清晰的目的,但本身并不決定所討論的各種實(shí)施例及/或設(shè)置之間的關(guān)系。
再者,在空間上相對(duì)的用語(yǔ),例如底下、下面、較低、上面、較高等,是用來(lái)容易地解釋在圖示中一個(gè)元件或特征與另一個(gè)元件或特征之間的關(guān)系。這些空間上相對(duì)的用語(yǔ)除了涵蓋在圖示中所繪的方向,也涵蓋了裝置在使用或操作上不同的方向。這些裝置也可被旋轉(zhuǎn)(例如旋轉(zhuǎn)90度或旋轉(zhuǎn)至其他方向),而在此所使用的空間上相對(duì)的描述同樣也可以有相對(duì)應(yīng)的解釋。
微機(jī)電系統(tǒng)運(yùn)動(dòng)感測(cè)器經(jīng)常用于可攜式電子裝置與物聯(lián)網(wǎng)(internetofthings,iot)裝置內(nèi)來(lái)感測(cè)裝置的位置。一些微機(jī)電系統(tǒng)運(yùn)動(dòng)感測(cè)器使用陀螺儀和加速度計(jì)來(lái)感測(cè)裝置的位置,這使得效能取決于陀螺儀和加速度計(jì)的靈敏度與精確度。然而,靈敏度與精確度的增加會(huì)導(dǎo)致用來(lái)定義陀螺儀和加速度計(jì)的基于等離子體的蝕刻的制程挑戰(zhàn)。一個(gè)這種挑戰(zhàn)為在大量制造期間在工件各處上達(dá)成均勻的蝕刻。做不到這點(diǎn)可能導(dǎo)致臨界尺寸和/或驅(qū)動(dòng)頻率的不一致,這可能抑制靈敏度與精確度的增加。再者,所述挑戰(zhàn)會(huì)因用以定義陀螺儀和加速度計(jì)的開(kāi)口和/或溝槽的高尺寸比(例如深寬比)而加重。
達(dá)成均勻的基于等離子體的蝕刻的一種手段為使用氣體分布板。氣體分布板設(shè)置于處理室中且包含排成陣列的孔洞,處理氣體藉由這些孔洞進(jìn)入處理室。這些孔洞具有共同的剖面且在分布圖案中均等地被隔開(kāi),這使得處理氣體根據(jù)分布圖案分布于處理室內(nèi)。藉由分布處理氣體,氣體分布板改善了等離子體的均勻度,且因此改善蝕刻均勻性。然而,因?yàn)榭锥吹木乳g隔和/或共同剖面,氣體分布板沒(méi)有補(bǔ)償由處理室布局所造成的等離子體與蝕刻的不均勻。此布局可能藉由,例如氣體入口、氣體出口、射頻電極或其組合的設(shè)置來(lái)定義。
用以達(dá)成均勻的基于等離子體的蝕刻的其他手段包含制程條件的調(diào)整和延伸曝光。制程條件的調(diào)整包含調(diào)整蝕刻參數(shù),如流速、溫度、激發(fā)能量和制程閘比,以改善等離子體與蝕刻的均勻度。然而,制程條件的調(diào)整不能克服處理室的布局造成的不均勻。延伸曝光包含改變施加于光阻層的不同區(qū)域的曝光能量,以改變顯影于光阻層中的特征的大小,這使得當(dāng)特征被轉(zhuǎn)移到下方層時(shí),補(bǔ)償了不均勻。舉例來(lái)說(shuō),在光阻層的一個(gè)區(qū)域中增加曝光能量來(lái)減少被轉(zhuǎn)移特征的大小,所以補(bǔ)償了不均勻,其中位在此光阻層中的被轉(zhuǎn)移特征在歷史上具有大尺寸。然而,當(dāng)不均勻太過(guò)廣泛時(shí),曝光的延伸會(huì)減少產(chǎn)出量。
本申請(qǐng)關(guān)于一種在基于等離子體的蝕刻中具高均勻度的多區(qū)氣體分布板,以及一種設(shè)計(jì)多區(qū)氣體分布板的方法。在一些實(shí)施例中,多區(qū)氣體分布板包含具有多個(gè)孔洞的主體。這些孔洞從主體的下表面或底面延伸貫穿主體至主體的上表面或頂面。多區(qū)氣體分布板更包含這些孔洞被分組而成的多個(gè)區(qū)塊。這些區(qū)塊圍繞主體的外圍側(cè)向設(shè)置,且包含第一區(qū)塊與第二區(qū)塊。第一區(qū)塊的孔洞具有共同的第一剖面,且第二區(qū)塊的孔洞具有共同的第二剖面,第二剖面不同于第一剖面。
有利的是,區(qū)塊的邊界與孔洞的剖面可設(shè)計(jì)來(lái)補(bǔ)償處理室內(nèi)不均勻的等離子體,包含因?yàn)樘幚硎业牟季炙斐傻牟痪鶆颉Ee例來(lái)說(shuō),第一剖面可減少寬度,藉此減少流向第一區(qū)塊的處理氣體,以回應(yīng)歷史上在第一區(qū)塊之下的高等離子體強(qiáng)度。相應(yīng)地,在微機(jī)電系統(tǒng)運(yùn)動(dòng)感測(cè)器的大量制造期間內(nèi),多區(qū)氣體分布板可改善蝕刻的均勻度,藉此促進(jìn)微機(jī)電系統(tǒng)運(yùn)動(dòng)感測(cè)器所依賴的陀螺儀與加速度計(jì)的靈敏度與精確度的增加。
參見(jiàn)圖1,其提供多區(qū)氣體分布板102的一些實(shí)施例的透視圖100。如圖所示,多區(qū)氣體分布板102包含主體104,主體內(nèi)設(shè)置有多個(gè)孔洞106a、106b。在一些實(shí)施例中,主體104從內(nèi)側(cè)壁側(cè)向延伸至側(cè)向環(huán)繞內(nèi)側(cè)壁的外側(cè)壁。舉例來(lái)說(shuō),主體104可為環(huán)形或圓環(huán)狀。在其他實(shí)施例中,主體104的內(nèi)部為連續(xù)的。舉例來(lái)說(shuō),主體104可為圓柱形、正方形或矩形。再者,在一些實(shí)施例中,主體104具有均勻的高度h,且/或主體104為陶瓷、金屬或介電質(zhì)。
孔洞106a、106b從主體104的下表面或底面延伸貫穿主體104至主體104的上表面或頂面,且各自包含剖面。在一些實(shí)施例中,孔洞106a、106b均等地被隔開(kāi),且/或?yàn)閳A柱狀或矩形立方體狀。再者,在一些實(shí)施例中,剖面的寬度在朝向主體104的下表面或底面的方向上增加??锥?06a、106b通過(guò)剖面被分組成多個(gè)區(qū)塊108a、108b,這使得具有共同剖面的孔洞106a、106b被群組在一起。
區(qū)塊108a、108b沿著主體104的外圍側(cè)向設(shè)置,且分別代表不同剖面。區(qū)塊108a、108b的每一者包含至少一個(gè)孔洞106a、106b,在一些實(shí)施例中,一個(gè)或多個(gè)區(qū)塊108a、108b的每一者包含多個(gè)孔洞106a、106b。再者,區(qū)塊108a、108b包含代表前述剖面的第一者的第一區(qū)塊108a,且更包含代表前述剖面的第二者的第二區(qū)塊108b。在一些實(shí)施例中,區(qū)塊108a、108b包含一個(gè)或多個(gè)額外的區(qū)塊。第一區(qū)塊108a的一個(gè)或多個(gè)第一孔洞106a具有共同的第一剖面,且第二區(qū)塊108b的一個(gè)或多個(gè)第二孔洞106b具有共同的第二剖面。在一些實(shí)施例中,第一區(qū)塊108a與第二區(qū)塊108b為連續(xù)的或不連續(xù)的。在其他實(shí)施例中,第一區(qū)塊108a與第二區(qū)塊108b的其中一者為連續(xù)的,且第一區(qū)塊108a與第二區(qū)塊108b的另一者為不連續(xù)的。
有利的是,區(qū)塊108a、108b的邊界與孔洞106a、106b的剖面可設(shè)計(jì)以補(bǔ)償在處理室中的不均勻等離子體,包含因?yàn)樘幚硎业牟季炙斐傻牟痪鶆颉Ee例來(lái)說(shuō),第一剖面的寬度可大于第二剖面的寬度,以增加流經(jīng)第一區(qū)塊108a的處理氣體,所以在歷史上比第二區(qū)塊108b下的等離子體強(qiáng)度更低的第一區(qū)塊108a下的等離子體強(qiáng)度被補(bǔ)償了。相應(yīng)地,多區(qū)氣體分布板102可改善蝕刻均勻度,這也可促進(jìn)微機(jī)電系統(tǒng)運(yùn)動(dòng)感測(cè)器于大量制造期間的效能的增加。
當(dāng)圖1的多區(qū)氣體分布板102以兩個(gè)區(qū)塊108a、108b被繪示,且區(qū)塊108a、108b被繪示為連續(xù)的,應(yīng)理解的是,額外的區(qū)塊和/或不連續(xù)的區(qū)塊為適用的。舉例來(lái)說(shuō),多區(qū)氣體分布板102可包含兩個(gè)連續(xù)的區(qū)塊與一個(gè)不連續(xù)的區(qū)塊。再者,當(dāng)圖1的多區(qū)氣體分布板102針對(duì)于基于等離子體的蝕刻使用時(shí),多區(qū)氣體分布板102可用于其他希望均勻等離子體的基于等離子體的制程。舉例來(lái)說(shuō),多區(qū)氣體分布板102可用于等離子體活化。
參見(jiàn)圖2a與圖2b,其提供分別具有圖1的第一剖面與第二剖面的第一孔洞106a與第二孔洞106b的一些實(shí)施例的剖視圖200a、200b。如圖所示,從多區(qū)氣體分布板102的上表面或頂面至多區(qū)氣體分布板102的下表面或底面的方向上,增加第一孔洞106a與第二孔洞106b的寬度。第一孔洞106a與第二孔洞106b各自包含第一區(qū)域202a、202b與在第一區(qū)域202a、202b下方的第二區(qū)域204a、204b。第一區(qū)域202a、202b從多區(qū)氣體分布板102的上表面或頂面垂直延伸至介于第一區(qū)域202a、202b與第二區(qū)域204a、204b之間的邊界或轉(zhuǎn)換區(qū)域206a、206b,且具有第一寬度w1、w3和第一高度h1、h3。第二區(qū)域204a、204b從介于第一區(qū)域202a、202b和第二區(qū)域204a、204b的邊界或轉(zhuǎn)換區(qū)域206a、206b垂直延伸至多區(qū)氣體分布板102的下表面或底面,且具有第二寬度w2、w4與第二高度h2、h4。
第二寬度w2、w4大于第一寬度w1、w3,且第二高度h2、h4小于第一高度h1、h3。在一些實(shí)施例中,第一寬度w1、w3為介于大約0.40~0.60毫米之間、介于大約0.45~0.55毫米之間或介于大約0.45~0.50毫米之間,且第二寬度w2、w4為介于大約0.45~0.55毫米之間或介于大約0.48~0.52毫米之間。舉例來(lái)說(shuō),第一寬度w1、w3可為大約0.46、0.48或0.50毫米,且第二寬度可為大約0.50或0.52毫米。再者,在一些實(shí)施例中,第一高度h1、h3大于第二高度約10~20倍或14~16倍。舉例來(lái)說(shuō),第一高度h1、h3可為大約1.5微米,且第二高度h2、h4可為大約0.1微米。
第一孔洞106a與第二孔洞106b的第一剖面與第二剖面用以補(bǔ)償基于等離子體的蝕刻期間的不均勻的等離子體。第一孔洞106a或第二孔洞106b的寬度w1、w2、w3、w4的增加可例如,增加流經(jīng)第一孔洞106a或第二孔洞106b的處理氣體的流量,藉此增加第一孔洞106a或第二孔洞106b附近的等離子體強(qiáng)度和/或密度。第一孔洞106a或第二孔洞106b的寬度w1、w2、w3、w4的減少可例如,減少流經(jīng)第一孔洞106a或第二孔洞106b的處理氣體的流量,藉此減少第一孔洞106a或第二孔洞106b附近的等離子體強(qiáng)度和/或密度。相應(yīng)地,在一些實(shí)施例中,第一孔洞106a的第一寬度w1和/或第二寬度w2大于第二孔洞106b的第一寬度w3和/或第二寬度w4,以補(bǔ)償在第一孔洞106a下方的低等離子體強(qiáng)度和/或密度。舉例來(lái)說(shuō),第一孔洞106a的第一寬度w1和第二寬度w2可分別為大約0.50毫米和大約0.52毫米,且第二孔洞106b的第一寬度w3和第二寬度w4可分別為大約0.48毫米和大約0.50毫米。
參見(jiàn)圖3,其提供圖1的多區(qū)氣體分布板102的一些實(shí)施例的俯視圖300。如圖所示,多區(qū)氣體分布板102包含設(shè)置于主體104中的多個(gè)孔洞106a、106b??锥?06a、106b延伸貫穿主體104,且介于主體104的上表面或頂面與主體104的下表面或底面之間的寬度增加??锥?06a、106a寬度增加的區(qū)域204a、204b以虛線來(lái)表示。再者,孔洞106a、106b沿著主體104的外圍均等地被隔開(kāi),且被分組成為區(qū)塊108a、108b。在一些實(shí)施例中,所述外圍為環(huán)形,孔洞106a、106b排列成兩個(gè)圓302a、302b,兩個(gè)圓302a、302b與所述外圍同心,孔洞106a、106b于兩同心圓302a、302b之間均勻地交錯(cuò),且沿著各自的同心圓302a、302b側(cè)向地均等地被隔開(kāi)。
區(qū)塊108a、108b沿著主體104的外圍側(cè)向地被隔開(kāi),且包含第一區(qū)塊108a和第二區(qū)塊108b。第一區(qū)塊108a包含具有第一剖面的一個(gè)或多個(gè)第一孔洞106a,且第二區(qū)塊108b包含具有不同于第一剖面的第二剖面的一個(gè)或多個(gè)第二孔洞106b。再者,在一些實(shí)施例中,第一區(qū)塊108a與第二區(qū)塊108b在介于各自的末端之間連續(xù)地延伸,且沒(méi)有具有不同剖面的中間孔洞。
參見(jiàn)圖4,其提供圖1的多區(qū)氣體分布板102的其他實(shí)施例的透視圖400,其中多區(qū)氣體分布板102的主體104為圓柱形。如圖所示,孔洞106a、106b根據(jù)環(huán)形圖案設(shè)置于主體104內(nèi),且延伸貫穿主體104。再者,孔洞106a、106b通過(guò)各自的剖面被分組成區(qū)塊108a、108b。區(qū)塊108a、108b沿著主體104的外圍設(shè)置。
參見(jiàn)圖5,其提供圖1的多區(qū)氣體分布板102的又一些其他實(shí)施例的透視圖500,其中多區(qū)氣體分布板102的孔洞106a、106b、106c被分組成三個(gè)區(qū)塊108a、108b、108c。如圖所示,區(qū)塊108a、108b、108c包含第一區(qū)塊108a、第二區(qū)塊108b和第三區(qū)塊108c。第一區(qū)塊108a、第二區(qū)塊108b與第三區(qū)塊108c分別包含具有第一剖面的一個(gè)或多個(gè)第一孔洞106a、具有第二剖面的一個(gè)或多個(gè)第二孔洞106b與具有第三剖面的一個(gè)或多個(gè)第三孔洞106c。第一、第二和第三剖面互不相同,且用以補(bǔ)償下方等離子體中的不均勻。第一區(qū)塊108a、第二區(qū)塊108b、第三區(qū)塊108c或前述的組合可為連續(xù)的,且/或第一區(qū)塊108a、第二區(qū)塊108b、第三區(qū)塊108c或前述的組合可為不連續(xù)的。舉例來(lái)說(shuō),第一區(qū)塊108a與第三區(qū)塊108c可為連續(xù)的,且第二區(qū)塊108b可為不連續(xù)的,其為被第一區(qū)塊108a與第三區(qū)塊108c隔開(kāi)的一對(duì)區(qū)段。
參見(jiàn)圖6,其提供具有圖5的第三剖面的第三孔洞106c的一些實(shí)施例的剖視圖600。如圖所示,從多區(qū)氣體分布板102的上表面或頂面至多區(qū)氣體分布板102的下表面或底面的方向上,增加第三孔洞106c的寬度。第三孔洞106c包含第一區(qū)域202c與位于第一區(qū)域202c下方的第二區(qū)域204c。第一區(qū)域202c從多區(qū)氣體分布板102的上表面或頂面垂直延伸至介于第一區(qū)域202c與第二區(qū)域204c之間的邊界或轉(zhuǎn)換區(qū)域206c,且第一區(qū)域202c具有第一寬度w5與第一高度h5。第二區(qū)域204c從介于第一區(qū)域202c與第二區(qū)域204c之間的邊界或轉(zhuǎn)換區(qū)域206c垂直延伸至多區(qū)氣體分布板102的下表面或底面,且第二區(qū)域204c具有第二寬度w6與第二高度h6。第一寬度w5與第二寬度w6,舉例來(lái)說(shuō),可為關(guān)于圖2a的第一孔洞106a與圖2b的第二孔洞106b所描述者。
第三剖面被用于在基于等離子體的蝕刻的期間補(bǔ)償不均勻的等離子體,且不同于圖2a的第一剖面與圖2b的第二剖面。在一些實(shí)施例中,圖2a中的第一孔洞106a的第一寬度w1和/或第二寬度w2大于圖2b中的第二孔洞106b的第一寬度w3和/或第二寬度w4,且第二孔洞106b的第一寬度w3和/或第二寬度w4大于第三孔洞106c的第一寬度w5和/或第二寬度w6。舉例來(lái)說(shuō),第一孔洞106a的第一寬度w1與第二寬度w2可分別為大約0.50毫米與大約0.52毫米,第二孔洞106b的第一寬度w3與第二寬度w4可分別為大約0.48毫米與大約0.50毫米,且第三孔洞106c的第一寬度w5與第二寬度w6可分別為大約0.46毫米與大約0.50毫米。
參見(jiàn)圖7,其提供圖1的多區(qū)氣體分布板102被用于其內(nèi)的基于等離子體的制程機(jī)臺(tái)的一些實(shí)施例的剖視圖700。制程機(jī)臺(tái)用以執(zhí)行基于等離子體的蝕刻,例如,深式反應(yīng)離子蝕刻(deepreactiveionetching,drie)或等離子體蝕刻。再者,在一些實(shí)施例中,制程機(jī)臺(tái)用以執(zhí)行波希制程。如圖所示,通過(guò)控制器702控制制程機(jī)臺(tái),且制程機(jī)臺(tái)包含界定出處理室706的外殼704。控制器702,舉例來(lái)說(shuō),可為微控制器、運(yùn)行控制軟體的電腦處理器、特定應(yīng)用集成電路(application-specificintegratedcircuit,asic)或一些其他電子裝置。
處理室706的下區(qū)域706a容納工件支撐物708,且通過(guò)外殼704的氣體出口712連接至排氣泵710。工件支撐物708用以支撐工件714,且在一些實(shí)施例中,另外包含電極。工件714,舉例來(lái)說(shuō),可為350毫米或450毫米的半導(dǎo)體晶圓。電極,舉例來(lái)說(shuō),可電性耦合至第一射頻源716,第一射頻源716用以促進(jìn)粒子從上方等離子體718朝向工件支撐物708來(lái)遷移。排氣泵710用以從處理室706移除氣體720a和/或用以另外控制與制程機(jī)臺(tái)的大氣環(huán)境有關(guān)的處理室706的壓力。
處理室706的上區(qū)域706b上覆于下區(qū)域706a,且容納多區(qū)氣體分布板102。在一些實(shí)施例中,上區(qū)域706b具有相對(duì)下區(qū)域706a較小的寬度和/或占用面積(例如:于水平面上的投影面積)。多區(qū)氣體分布板102為噴淋頭結(jié)構(gòu)722,或另外設(shè)置于噴淋頭結(jié)構(gòu)722中,用以通過(guò)外殼704的一個(gè)或多個(gè)氣體入口726從氣體輸送系統(tǒng)724接收處理氣體720b。處理氣體720b可包含,例如六氟化硫(sf6)和/或八氟環(huán)丁烷(c4f8)。再者,多區(qū)氣體分布板102用以分布被噴淋頭結(jié)構(gòu)722接收的處理氣體720b,此處理氣體720b通過(guò)多區(qū)氣體分布板102的孔洞106進(jìn)入處理室706。
螺旋電感器728側(cè)向螺旋地圍繞處理室706的上區(qū)域706b,且電性耦合至第二射頻源730。螺旋電感器728用以激發(fā)處理氣體720b,藉此在處理室706的上區(qū)域706b內(nèi)以高密度產(chǎn)生出等離子體718。于操作時(shí),等離子體718接觸工件支撐物708上的工件714,以執(zhí)行基于等離子體的蝕刻。舉例來(lái)說(shuō),等離子體718可與工件714化學(xué)反應(yīng),以從工件714移除材料。作為其他示例,等離子體718的粒子可通過(guò)第一射頻源716朝向工件714加速,這使得粒子的物理轟擊從工件714移除材料。作為又一其他示例,工件714與等離子體718的化學(xué)反應(yīng)和工件714與等離子體718的粒子轟擊可被用于移除材料。
當(dāng)前述的制程機(jī)臺(tái)以電感式耦合等離子體(inductivelycoupledplasma,icp)源來(lái)產(chǎn)生等離子體718時(shí),等離子體718可通過(guò)其他形式的等離子體源被產(chǎn)生。此外,當(dāng)前述側(cè)重于深式反應(yīng)離子蝕刻時(shí),其他形式的基于等離子體的制程為適用的。舉例來(lái)說(shuō),等離子體機(jī)臺(tái)可使用等離子體蝕刻、反應(yīng)式離子蝕刻(reactiveionetching,rie)或等離子體活化。更甚者,在其他實(shí)施例中,處理室706的上區(qū)域706b、螺旋電感器728與第二射頻源730被省略,這使得多區(qū)氣體分布板102和/或噴淋頭結(jié)構(gòu)722被設(shè)置于處理室706的下區(qū)域706a。
參見(jiàn)圖8a~圖10b,一系列的俯視圖800a、900a、1000a與剖視圖800b、900b、1000b繪示出使用圖7的基于等離子體的制程機(jī)臺(tái)的方法的一些實(shí)施例。如圖8a的俯視圖800a與圖8b的剖視圖800b所示,光阻層802通過(guò)沉積制程機(jī)臺(tái)形成在基板804上。在一些實(shí)施例中,基板804為半導(dǎo)體晶圓,如主體硅晶圓(bulksiliconwafer),或包含半導(dǎo)體晶圓與設(shè)置于其上的一個(gè)或多個(gè)層和/或特征。再者,在一些實(shí)施例中,基板804包含多重集成電路芯片區(qū)域806。光阻層802可通過(guò),例如旋轉(zhuǎn)涂布,而形成。
如圖9a的俯視圖900a與圖9b的剖視圖900b所示,通過(guò)把光阻層802選擇性的暴露于輻射(例如:光)來(lái)把光罩圖案重復(fù)地轉(zhuǎn)移到光阻層802,藉此于每一集成電路芯片區(qū)域806上形成光阻光罩808。在一些實(shí)施例中,通過(guò)微影制程機(jī)臺(tái)來(lái)執(zhí)行選擇性的暴露。再者,在一些實(shí)施例中,曝光能量根據(jù)曝光圖通過(guò)集成電路芯片區(qū)域或覆蓋于基板804上的位置而改變。曝光圖描述曝光能量來(lái)作為集成電路芯片于基板804上的區(qū)域或位置的函數(shù)。
如圖10a的俯視圖1000a與圖10b的剖視圖1000b所示,利用位于適當(dāng)位置的光阻光罩808來(lái)于基板804中進(jìn)行基于等離子體的蝕刻,藉此在每一集成電路芯片區(qū)域806中形成特征810。在一些實(shí)施例中,通過(guò)圖7的基于等離子體的制程機(jī)臺(tái)和/或通過(guò)使用圖1、圖2a、圖2b與圖3~圖6的多區(qū)氣體分布板102來(lái)執(zhí)行基于等離子體的蝕刻。再者,在一些實(shí)施例中,特征810為基板804中的開(kāi)口或界定于基板804內(nèi)的驗(yàn)證質(zhì)量。通過(guò)使用多區(qū)氣體分布板102,等離子體均勻度高,這使得介于集成電路芯片區(qū)域806之間的特征810的一致性高。舉例來(lái)說(shuō),特征810的尺寸,如寬度w或高度h,在介于集成電路芯片區(qū)域806之間為高度一致的。
在一些實(shí)施例中,因?yàn)槠毓鈭D可設(shè)計(jì)以補(bǔ)償介于集成電路芯片區(qū)域806之間的特征810的不一致性,曝光圖也促進(jìn)介于集成電路芯片區(qū)域806之間的特征810的高一致性。舉例來(lái)說(shuō),當(dāng)特征810為開(kāi)口且在歷史上在集成電路芯片區(qū)域806內(nèi)為小的,集成電路芯片區(qū)域806上的曝光能量的增加會(huì)減少各自的光阻光罩808的大小,藉此增加特征810的大小。作為其他示例,當(dāng)特征810為開(kāi)口且在歷史上在集成電路芯片區(qū)域806內(nèi)為大的,集成電路芯片區(qū)域806上的曝光能量的減少會(huì)增加各自的光阻光罩808的大小,藉此減少特征810的大小。
在一些實(shí)施中,通過(guò)把特征810的尺寸,如寬度或高度,與尺寸的標(biāo)準(zhǔn)值范圍或參考值范圍做比較,以表征集成電路芯片區(qū)域806的特征810為大或小。舉例來(lái)說(shuō),若尺寸大于標(biāo)準(zhǔn)值范圍或參考值范圍,特征810可為大,若尺寸小于標(biāo)準(zhǔn)值范圍或參考值范圍,特征810可為小。標(biāo)準(zhǔn)值范圍或參考值范圍,舉例來(lái)說(shuō),可從尺寸的平均值或預(yù)期值減去尺寸的標(biāo)準(zhǔn)或目標(biāo)差(standardortargetdeviation)延伸至尺寸的平均值或預(yù)期值加上標(biāo)準(zhǔn)或目標(biāo)差。平均值與標(biāo)準(zhǔn)差,舉例來(lái)說(shuō),可為橫越集成電路芯片區(qū)域806所做的統(tǒng)計(jì)計(jì)算。預(yù)期值,舉例來(lái)說(shuō),可通過(guò)電腦模擬來(lái)決定,和/或目標(biāo)差,舉例來(lái)說(shuō),可為使用者所指定者。
參見(jiàn)圖11,圖8a~圖10b的方法的一些實(shí)施例的流程圖1100。步驟1102,于基板上形成光阻層。見(jiàn)圖8a與圖8b的例示。步驟1104,個(gè)別地圖案化基板的芯片區(qū)域。在一些實(shí)施例中,使用曝光圖來(lái)執(zhí)行圖案化。見(jiàn)圖9a與圖9b的例示。步驟1106,使用多區(qū)氣體分布板來(lái)于基板中執(zhí)行基于等離子體的蝕刻。見(jiàn)圖10a與圖10b的例示。
參見(jiàn)圖12,其微影制程機(jī)臺(tái)的一些實(shí)施例的方框圖1200。如圖所示,制程機(jī)臺(tái)用以重復(fù)地轉(zhuǎn)移標(biāo)線片1202的圖案至工件714的不同的集成電路芯片區(qū)域806。輻射源1204用以朝向標(biāo)線片1202放射輻射1206,例如光,且標(biāo)線片1202用以根據(jù)圖案來(lái)選擇性地傳輸輻射1206。晶圓支撐1208用以支撐,且在一些實(shí)施例中,用以移動(dòng)工件714。光學(xué)轉(zhuǎn)換系統(tǒng)1210用以轉(zhuǎn)換圖案化的輻射1212至工件714。光學(xué)轉(zhuǎn)換系統(tǒng)1210可包含,例如透鏡1214和/或液體分布系統(tǒng)(圖未示)。透鏡1214,舉例來(lái)說(shuō),可用以在工件714的集成電路芯片區(qū)域806上聚焦圖案化的輻射1212,這使得聚焦的輻射1216貫入于集成電路芯片區(qū)域806上。
控制器1218用以控制圖案的重復(fù)轉(zhuǎn)移至工件714的不同的集成電路芯片區(qū)域806。在一些實(shí)施例中,控制器1218根據(jù)曝光圖1220控制重復(fù)的轉(zhuǎn)移以改善后續(xù)的蝕刻均勻度。曝光圖1220描述曝光能量(例如:1、5,等等)來(lái)作為工件714上的位置的函數(shù)。舉例來(lái)說(shuō),曝光圖1220可描述曝光能量來(lái)作為集成電路芯片區(qū)域806的函數(shù)。在一些實(shí)施例中,曝光能量以曝光期間(例如秒數(shù))乘以曝光強(qiáng)度(例如流明)來(lái)定義??刂破?218可通過(guò)協(xié)調(diào)輻射源1204的強(qiáng)度、輻射源1204啟動(dòng)的持續(xù)時(shí)間、工件714利用晶圓支撐1208的位移或前述的組合來(lái)控制重復(fù)的轉(zhuǎn)移。
參見(jiàn)圖13a與13b,分別為具有微機(jī)電系統(tǒng)運(yùn)動(dòng)感測(cè)器1302的集成電路的一些實(shí)施例的剖視圖1300a與俯視圖1300b。微機(jī)電統(tǒng)運(yùn)動(dòng)感測(cè)器1302,舉例來(lái)說(shuō),可使用圖7的基于等離子體的制程機(jī)臺(tái)和/或圖12的微影制程機(jī)臺(tái)來(lái)形成。
如圖13a所繪示,微機(jī)電系統(tǒng)運(yùn)動(dòng)感測(cè)器1302設(shè)置于第一基板1304內(nèi)且通過(guò)延伸貫穿第一基板1304的開(kāi)口1306來(lái)界定。再者,微機(jī)電系統(tǒng)運(yùn)動(dòng)感測(cè)器1302設(shè)置于腔體1308內(nèi)。腔體1308是界定于支撐第一基板1304的集成電路芯片1310與覆蓋第一基板1304的蓋芯片1312之間。第一基板1304,舉例來(lái)說(shuō),可為主體半導(dǎo)體基板,如主體硅基板,和/或可能具有,例如,介于10微米至0.5毫米之間的高度h。微機(jī)電系統(tǒng)運(yùn)動(dòng)感測(cè)器1302包含藉由彈簧1316懸浮于腔體1308內(nèi)的驗(yàn)證質(zhì)量1314,彈簧1316定位至位于腔體1308的外圍的定位點(diǎn)1318。再者,微機(jī)電系統(tǒng)運(yùn)動(dòng)感測(cè)器1302包含藉由延伸貫穿第一基板1304的基板貫孔(throughsubstratevias,tsvs)1320電性耦合至集成電路芯片1310的電極(圖未示)?;遑灴?320,舉例來(lái)說(shuō),可為金屬,如銅或鋁銅。
集成電路芯片1310包含支撐多個(gè)電子元件1324的第二基板1322,且更包含覆蓋第二基板1322與電子元件1324的互連結(jié)構(gòu)1326。集成電路芯片1310,舉例來(lái)說(shuō),可為特定應(yīng)用集成電路,和/或第二基板1322,舉例來(lái)說(shuō),可為主體半導(dǎo)體基板,如主體硅基板。電子元件1324用以控制微機(jī)電系統(tǒng)運(yùn)動(dòng)感測(cè)器1302的操作,且舉例來(lái)說(shuō),可為電晶體。互連結(jié)構(gòu)1326包含垂直堆迭于層間介電質(zhì)(interlayerdielectric,ild)區(qū)域1332內(nèi)的可導(dǎo)電的特征1330的多層1328。層間介電質(zhì)區(qū)域1332包含界定腔體1308的低部分的第一凹口,且舉例來(lái)說(shuō),可為低介電常數(shù)介電質(zhì)(例如:介電常數(shù)低于大約3.9的介電質(zhì))或二氧化硅。可導(dǎo)電的特征1330通過(guò)導(dǎo)通孔1334彼此連接且連接至電子元件1324,且舉例來(lái)說(shuō),可為金屬線??蓪?dǎo)電的特征1330與導(dǎo)通孔1334,舉例來(lái)說(shuō),可為金屬,如銅或鋁銅。
蓋芯片(capchip)1312包含具有界定腔體1308的上部的第二凹口的第三基板1336。第三基板1336,舉例來(lái)說(shuō),可為主體半導(dǎo)體基板,如主體硅基板。再者,在一些實(shí)施例中,蓋芯片1312包含內(nèi)襯于第三基板1336的下表面或底面的介電層1338,且通過(guò)介電層1338接合至第一基板1304。介電層1338側(cè)向環(huán)繞腔體1308,且舉例來(lái)說(shuō),可為二氧化硅。
如圖13b所繪示,驗(yàn)證質(zhì)量1314于第一方向(例如y軸方向)介于兩個(gè)梳形傳動(dòng)皮帶1340之間側(cè)向地被隔開(kāi)。梳形傳動(dòng)皮帶1340通過(guò)固定的指狀電極1342所界定,固定的指狀電極1342相互交叉于從驗(yàn)證質(zhì)量(proofmass)1314突出的可移動(dòng)的指狀電極1344。在一些實(shí)施例中,介于固定的指狀電極1342與可移動(dòng)的指狀電極1344的相對(duì)的側(cè)壁表面之間的側(cè)向間距d為大約1.46~1.54微米。梳形傳動(dòng)皮帶1340用以于y方向振動(dòng)驗(yàn)證質(zhì)量,以回應(yīng)施加于介于固定的指狀電極1342與可移動(dòng)的指狀電極1344之間交替的驅(qū)動(dòng)信號(hào)。驅(qū)動(dòng)信號(hào),舉例來(lái)說(shuō),可具有介于大約26.8~27.2千赫之間的頻率。
驗(yàn)證質(zhì)量1314也在第二方向(如x方向)的兩個(gè)定位處1318之間被側(cè)向地隔開(kāi),第二方向與第一方向正交,且驗(yàn)證質(zhì)量1314通過(guò)彈簧1316連接至定位處1318,彈簧1316作為驗(yàn)證質(zhì)量1314與定位處1318的中間物。在一些實(shí)施例中,定位處1318用以通過(guò)彈簧1316把驗(yàn)證質(zhì)量1314接地。感測(cè)電極1346在介于彈簧1316與驗(yàn)證質(zhì)量1314之間于第二方向被側(cè)向地隔開(kāi),且與驗(yàn)證質(zhì)量1314電容性地耦合。感測(cè)電極1346用以感測(cè)驗(yàn)證質(zhì)量1314的振動(dòng)。這樣的振動(dòng),舉例來(lái)說(shuō),可根據(jù)柯氏效應(yīng)(corioliseffect)而改變。
以圖7的基于等離子體的制程機(jī)臺(tái)和/或圖12的微影制程機(jī)臺(tái)來(lái)形成集成電路使得于批量制造期間的臨界尺寸具高均勻度。舉例來(lái)說(shuō),開(kāi)口1306或間距d于批量制造期間于集成電路芯片區(qū)域之間可為高均勻的。這樣的高均勻度有利于高靈敏度和/或精確度。再者,當(dāng)以關(guān)于微機(jī)電系統(tǒng)運(yùn)動(dòng)感測(cè)器來(lái)描述圖13a與圖13b時(shí),其他形式的微機(jī)電系統(tǒng)裝置為適用的。更甚者,當(dāng)集成電路芯片1310以支撐第一基板1304被描述時(shí),集成電路芯片1310可被主體基板所取代,且蓋芯片1312可被擴(kuò)充以包含電子元件與以關(guān)于集成電路芯片1310被描述的互連結(jié)構(gòu)。
參見(jiàn)圖14,繪示設(shè)計(jì)多區(qū)氣體分布板的方法的一些實(shí)施例的方框圖1400。多區(qū)氣體分布板,舉例來(lái)說(shuō),可為如圖1、圖2a、圖2b與圖3~圖6所描述者,和/或可被用于圖7的基于等離子體的制程機(jī)臺(tái)中。如圖所示,制程機(jī)臺(tái)1402在初始工件714a上執(zhí)行一系列的半導(dǎo)體制造流程,這使得所得的工件714b在對(duì)應(yīng)的集成電路芯片區(qū)域806中具有多個(gè)微機(jī)電系統(tǒng)運(yùn)動(dòng)感測(cè)器1302分布于其上。初始工件714a,舉例來(lái)說(shuō),可為半導(dǎo)體晶圓,如硅晶圓,和/或,舉例來(lái)說(shuō),可具有350或450豪米的大小。微機(jī)電系統(tǒng)運(yùn)動(dòng)感測(cè)器1302,舉例來(lái)說(shuō),可用以作為圖13a與圖13b中所描述者。
制程機(jī)臺(tái)1402包含基于等離子體的蝕刻的制程機(jī)臺(tái),例如,圖7的基于等離子體的制程機(jī)臺(tái)。當(dāng)執(zhí)行一系列半導(dǎo)體制程時(shí),制程機(jī)臺(tái)執(zhí)行基于等離子體的蝕刻于初始?xì)怏w分布板1404a,以界定微機(jī)電系統(tǒng)運(yùn)動(dòng)感測(cè)器1302的布局。初始?xì)怏w分布板1404a用以在制程機(jī)臺(tái)的處理室內(nèi)分布處理氣體,藉此促進(jìn)在處理室內(nèi)的均勻等離子體的形成。在一些實(shí)施例中,初始?xì)怏w分布板1404a為多區(qū)氣體分布板,如圖1的多區(qū)氣體分布板102。在其他實(shí)施例中,初始?xì)怏w分布板1404a為單區(qū)氣體分布板。
在執(zhí)行了一系列的半導(dǎo)體制程后,量測(cè)工具1406于所得的工件714b上執(zhí)行電路探針測(cè)試,以測(cè)試微機(jī)電系統(tǒng)運(yùn)動(dòng)感測(cè)器1302且產(chǎn)生電路探針地圖1408。電路探針地圖1408描述微機(jī)電系統(tǒng)運(yùn)動(dòng)感測(cè)器1302的測(cè)試參數(shù)來(lái)作為在所得的工件714b上的位置的函數(shù)。舉例來(lái)說(shuō),電路探針地圖1408可描述測(cè)試參數(shù)來(lái)作為在所得工件714b上的集成電路芯片區(qū)域的函數(shù)。測(cè)試參數(shù)隨著制程改變而改變,且舉例來(lái)說(shuō),可為驅(qū)動(dòng)頻率、感測(cè)頻率或臨界尺寸。驅(qū)動(dòng)頻率,舉例來(lái)說(shuō),為施加于微機(jī)電系統(tǒng)運(yùn)動(dòng)感測(cè)的梳形傳動(dòng)皮帶(例如圖13b的梳形傳動(dòng)皮帶1340)的頻率,且/或感測(cè)頻率,舉例來(lái)說(shuō),為通過(guò)微機(jī)電系統(tǒng)運(yùn)動(dòng)感測(cè)器的感測(cè)電極(例如圖13b的感測(cè)電極1346)所感測(cè)的頻率。臨界尺寸,舉例來(lái)說(shuō),為通過(guò)基于等離子體的蝕刻形成的開(kāi)口或特征的尺寸(例如圖13b的尺寸d)。
設(shè)計(jì)與分析機(jī)臺(tái)1410接收電路探針地圖1408且判定是否要細(xì)化(refine)初始?xì)怏w分布板1404a。在一些實(shí)施例中,設(shè)計(jì)與分析機(jī)臺(tái)1410的判定基于電路探針地圖1408的產(chǎn)出或均勻度。舉例來(lái)說(shuō),若電路探針地圖1408的中間值與邊緣值之間的差異大于中間值與邊緣值的平均值的約5%,初始?xì)怏w分布板1404a可被細(xì)化。再者,在一些實(shí)施例中,設(shè)計(jì)與分析機(jī)臺(tái)1410為特定應(yīng)用集成電路、微控制器、程序化的電腦處理器或用以實(shí)現(xiàn)本文所述功能的一些其他電子裝置。
若設(shè)計(jì)與分析機(jī)臺(tái)1410判定細(xì)化是不適當(dāng)?shù)?,初始?xì)怏w分布板1404a可置入生產(chǎn)中且用以形成微機(jī)電系統(tǒng)運(yùn)動(dòng)感測(cè)器1302。否則,初始?xì)怏w分布板1404a被細(xì)化成細(xì)化后的氣體分布板1404b且以用于代替初始?xì)怏w分布板1404a的細(xì)化后的氣體分布板1404b來(lái)重復(fù)前述流程。細(xì)化后的氣體分布板1404b具有多個(gè)區(qū)塊108a、108b,其各具有各自的孔洞106a、106b的不同的剖面,且舉例來(lái)說(shuō),可為圖1的多區(qū)氣體分布板102。在一些實(shí)施例中,細(xì)化以多次迭代持續(xù),且/或直到滿足終止條件。舉例來(lái)說(shuō),細(xì)化可持續(xù)直到電路探針地圖的均勻度超過(guò)預(yù)設(shè)值。有利的是,迭代的細(xì)化使得基于等離子體的蝕刻與電路探針地圖1408到達(dá)高均勻度。
為了細(xì)化氣體分布板,定位至氣體分布板,或與氣體分布板位于同樣的位置的電路探針地圖1408的值被分組成兩個(gè)或多個(gè)區(qū)塊。氣體分布板,舉例來(lái)說(shuō),可為初始?xì)怏w分布板1404a或先前細(xì)化后的氣體分布板1404b。在一些實(shí)施例中,區(qū)塊的數(shù)量隨著前述制程的迭代而增加。舉例來(lái)說(shuō),為n+1個(gè)區(qū)塊,其中n為前述制程被執(zhí)行的次數(shù)。再者,在一些這樣的實(shí)施例中,區(qū)塊邊界藉由區(qū)塊的數(shù)量除以區(qū)塊的最小與最大電路探針值的差值來(lái)決定。舉例來(lái)說(shuō),假設(shè)區(qū)塊為兩個(gè)且最小與最大電路探針值分別為2與6,區(qū)塊邊界可為2/4與4/6。
在其他實(shí)施例中,區(qū)塊的數(shù)量為三個(gè)且區(qū)塊的邊界為依據(jù)電路探針值的標(biāo)準(zhǔn)值范圍或參考值范圍。舉例來(lái)說(shuō),在標(biāo)準(zhǔn)值范圍或參考值范圍內(nèi)的電路探針值可被分組成標(biāo)準(zhǔn)區(qū)塊,小于標(biāo)準(zhǔn)值范圍或參考值范圍的電路探針值可被分組成低區(qū)塊,大于標(biāo)準(zhǔn)值范圍或參考值范圍的電路探針值可被分組成高區(qū)塊。標(biāo)準(zhǔn)值范圍或參考值范圍,舉例來(lái)說(shuō),可從平均的或預(yù)期的電路探針值減掉標(biāo)準(zhǔn)或目標(biāo)差延伸至平均的或預(yù)期的電路探針值加上標(biāo)準(zhǔn)或目標(biāo)差。平均的電路探針值與標(biāo)準(zhǔn)差,舉例來(lái)說(shuō),可為橫跨區(qū)塊或橫跨整個(gè)電路探針地圖1408所做的統(tǒng)計(jì)計(jì)算。預(yù)期的電路探針值,舉例來(lái)說(shuō),可通過(guò)電腦模擬所決定,且/或目標(biāo)差,舉例來(lái)說(shuō),可為使用者所指定。
伴隨被決定的區(qū)塊,氣體分布板中的孔洞的剖面通過(guò)區(qū)塊被調(diào)整,以補(bǔ)償介于區(qū)塊間的電路探針值的不均勻,且氣體分布板被重新加工。如同上述,區(qū)塊的孔洞具有共同的剖面。在一些實(shí)施例中,根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)值范圍或參考值范圍和/或測(cè)試參數(shù)與剖面的尺寸,如寬度,之間的關(guān)系來(lái)調(diào)整剖面。舉例來(lái)說(shuō),若區(qū)塊中的電路探針值是在標(biāo)準(zhǔn)值范圍或參考值范圍之外,區(qū)塊的剖面的尺寸根據(jù)所述關(guān)系可增加或減少,來(lái)把電路探針值往標(biāo)準(zhǔn)值范圍或參考值范圍移動(dòng)。電路探針值,舉例來(lái)說(shuō),可為區(qū)塊的平均的、最小的或最大的電路探針值。所述關(guān)系確定尺寸的增加是否增加或減少各自的電路探針值,且舉例來(lái)說(shuō),可通過(guò)嘗試錯(cuò)誤以憑經(jīng)驗(yàn)來(lái)決定。在一些實(shí)施例中,剖面的寬度的增加減少了各自的電路探針值,且/或剖面的寬度的減少增加了各自的電路探針值。
當(dāng)圖14的方法是關(guān)于微機(jī)電系統(tǒng)運(yùn)動(dòng)感測(cè)器被繪示與描述,應(yīng)被理解的是,使用基于等離子體蝕刻的其他集成電路可使用所述方法。舉例來(lái)說(shuō),所述方法可被使用以產(chǎn)生氣體分布板,氣體分布板補(bǔ)償快閃記憶體、圖像感測(cè)器或其他集成電路的電路探針地圖中的不均勻。
參見(jiàn)圖15,是圖14的方法的一些實(shí)施例的流程圖1500。步驟1502,使用基于等離子體的蝕刻與氣體分布板來(lái)形成分布于工件的各自的集成電路芯片區(qū)域中的多個(gè)集成電路。步驟1504,于工件上執(zhí)行電路探針測(cè)試以產(chǎn)生電路探針地圖,電路探針地圖描述測(cè)試參數(shù)來(lái)作為工件上的集成電路芯片區(qū)域的函數(shù)。步驟1506,判定電路探針地圖是否足夠均勻。如果電路探針地圖足夠均勻,步驟1508,于生產(chǎn)中置入氣體分布板。否則,于步驟1510,細(xì)化氣體分布板以包含多個(gè)區(qū)塊,這些區(qū)塊補(bǔ)償電路探針地圖中的不均勻。步驟1512,從步驟1502開(kāi)始,使用細(xì)化后的氣體分布板重復(fù)前述流程。
參見(jiàn)圖16,繪示設(shè)計(jì)曝光圖的方法的一些實(shí)施例的方框圖1600。此方法,舉例來(lái)說(shuō),可從圖14與圖15的方法延續(xù),且/或曝光圖,舉例來(lái)說(shuō),可被圖12的微影制程機(jī)臺(tái)所使用。如圖所示,制程機(jī)臺(tái)1402在初始工件714a上執(zhí)行一列的半導(dǎo)體制程,這使得所得的工件714b于各自的集成電路芯片區(qū)域806中具有多個(gè)微機(jī)電系統(tǒng)運(yùn)動(dòng)感測(cè)器1302分布于其上。
制程機(jī)臺(tái)1402包含微影制程機(jī)臺(tái),其舉例來(lái)說(shuō),可為如圖12所描述者。當(dāng)執(zhí)行一系列的半導(dǎo)體制程時(shí),微影制程機(jī)臺(tái)根據(jù)初始曝光圖1602a于初始工件714a的集成電路芯片區(qū)域中重復(fù)地形成光阻光罩。光阻光罩具有微機(jī)電系統(tǒng)運(yùn)動(dòng)感測(cè)器1302的布局,且舉例來(lái)說(shuō),部分地,因?yàn)槌跏计毓鈭D1602a而改變大小。初始曝光圖1602a描述曝光能量來(lái)作為位置的函數(shù),且舉例來(lái)說(shuō),可于各位置具有相同的曝光能量。
制程機(jī)臺(tái)1402也包含基于等離子體的制程機(jī)臺(tái),其舉例來(lái)說(shuō),可為如圖7中所描述者。當(dāng)執(zhí)行一系列的半導(dǎo)體制程時(shí),基于等離子體的制程機(jī)臺(tái)執(zhí)行基于等離子體的蝕刻于多區(qū)氣體分布板102與適當(dāng)位置的光阻光罩。多區(qū)氣體分布板102,舉例來(lái)說(shuō),可如圖14與圖15中所描述者被設(shè)計(jì),且/或,舉例來(lái)說(shuō),可為如圖1、圖2a、圖2b與圖3~圖6所描述者。
在執(zhí)行了一系列的半導(dǎo)體制程后,量測(cè)工具1406在所得的工件714b上執(zhí)行電路探針測(cè)試以測(cè)試微機(jī)電系統(tǒng)運(yùn)動(dòng)感測(cè)器1302且產(chǎn)生電路探針地圖1408。電路探針地圖1408描述微機(jī)電系統(tǒng)運(yùn)動(dòng)感測(cè)器1302的測(cè)試參數(shù)來(lái)作為所得工件714b上的位置的函數(shù)。舉例來(lái)說(shuō),電路探針地圖1408可描述測(cè)試參數(shù)來(lái)作為所得工件714b上的集成電路芯片區(qū)域的函數(shù)。此測(cè)試參數(shù)隨著制程改變而改變,且舉例來(lái)說(shuō),可為驅(qū)動(dòng)頻率、感測(cè)頻率或臨界尺寸。
設(shè)計(jì)與分析機(jī)臺(tái)1604接收電路探針地圖1480且判定是否細(xì)化初始曝光圖1602a。在一些實(shí)施例中,設(shè)計(jì)與分析機(jī)臺(tái)1604的判定是基于電路探針地圖1408的產(chǎn)量或均勻度。若設(shè)計(jì)與分析機(jī)臺(tái)1604判定細(xì)化是不適當(dāng)?shù)模跏计毓鈭D1602a可置入于生產(chǎn)中且用以形成微機(jī)電系統(tǒng)運(yùn)動(dòng)感測(cè)器1302。否則,初始曝光圖1602a被細(xì)化成細(xì)化后的曝光圖1602b,且以用于代替初始曝光圖1602a的細(xì)化后的曝光圖1602b來(lái)重復(fù)前述流程。在一些實(shí)施例中,細(xì)化以多次迭代持續(xù)且/或直到滿足終止條件。有利的是,迭代的細(xì)化使得電路探針地圖具高均勻度。
為了細(xì)化曝光圖,通過(guò)位置,如集成電路芯片區(qū)域,調(diào)整曝光圖的曝光值以補(bǔ)償電路探針地圖1408中的不均勻。在一些實(shí)施例中,基于電路探針值的標(biāo)準(zhǔn)值范圍或參考值范圍和/或測(cè)試參數(shù)與曝光能量之間的關(guān)系來(lái)調(diào)整曝光值。舉例來(lái)說(shuō),若位于一位置的電路探針值在標(biāo)準(zhǔn)值范圍或參考值范圍之外,位于所述位置的曝光值根據(jù)關(guān)系來(lái)增加或減少,來(lái)把電路探針值往標(biāo)準(zhǔn)值范圍或參考值范圍移動(dòng)。所述關(guān)確定曝光能量的增加是否增加或減少電路探針值,且舉例來(lái)說(shuō),可通過(guò)嘗試錯(cuò)誤以憑經(jīng)驗(yàn)來(lái)決定。在一些實(shí)施例中,位于一位置的曝光能量的增加增加了位于所述位置的電路探針值,且/或位于一位置的曝光能量的減少減少了位于所述位置的電路探針值。標(biāo)準(zhǔn)值范圍或參考值范圍,舉例來(lái)說(shuō),可從平均的或預(yù)期的電路探針值(例如:橫跨電路探針地圖1408)減去標(biāo)準(zhǔn)或目標(biāo)差延伸至平均的或預(yù)期的電路探針值加上標(biāo)準(zhǔn)或目標(biāo)差。
當(dāng)圖16的方法關(guān)于微機(jī)電系統(tǒng)運(yùn)動(dòng)感測(cè)器被繪示與描述,應(yīng)被理解的是,使用基于等離子體的蝕刻的其他集成電路可使用所述方法。舉例來(lái)說(shuō),所述方法可被使用以產(chǎn)生曝光圖,曝光圖補(bǔ)償快閃記憶體、圖像感測(cè)器或其他集成電路的電路探針地圖中的不均勻。
參見(jiàn)圖17,圖16的方法的一些實(shí)施例的流程圖1700。步驟1702,使用基于等離子體的蝕刻與多區(qū)氣體分布板且更使用微影制程與曝光圖來(lái)在工件的各自的積體電芯片區(qū)域中形成多個(gè)集成電路。集成電路,舉例來(lái)說(shuō),可包含微機(jī)電系統(tǒng)運(yùn)動(dòng)感測(cè)器。步驟1704,于工件上執(zhí)行電路探針測(cè)試以產(chǎn)生電路探針地圖,電路探針地圖描述測(cè)試參數(shù)來(lái)作為工件上的集成電路芯片區(qū)域的函數(shù)。步驟1706,判定電路探針地圖是否足夠均勻。如果電路探針地圖足夠均勻,于步驟1708,于生產(chǎn)中置入曝光圖。否則,于步驟1710,通過(guò)集成電路芯片區(qū)域來(lái)細(xì)化曝光圖以補(bǔ)償電路探針地圖中的不均勻。步驟1712,從步驟1702開(kāi)始,使用細(xì)化后的曝光圖重復(fù)前述流程。
當(dāng)圖15的流程圖1500與圖17的流程圖1700所描述的方法被繪示且在本文描述為一系列的動(dòng)作或事件時(shí),將被理解的是,不要以限制性的意義來(lái)解釋這樣的動(dòng)作或事件的圖示順序。舉例來(lái)說(shuō),一些動(dòng)作可以不同的順序發(fā)生且/或可以與除了本文繪示和/或描述的那些以外的其他動(dòng)作或事件同時(shí)發(fā)生。再者,不是所有被繪示的動(dòng)作都需要用來(lái)實(shí)施本文描述的一個(gè)或多個(gè)樣態(tài)或?qū)嵤├?,且本文描繪的一個(gè)或多個(gè)動(dòng)作可在一個(gè)或多個(gè)單獨(dú)的動(dòng)作和/或階段中實(shí)施。
如此,如同從上述可被理解的,本揭露提供基于等離子體的制程機(jī)臺(tái)。外殼界定出處理室且包含用以接收處理氣體的氣體入口。氣體分布板設(shè)置于處理室中且用以在處理室內(nèi)分布處理氣體。氣體分布板包含延伸貫穿氣體分布板的多個(gè)孔洞,且更包含這些孔洞被分組而成的多個(gè)區(qū)塊。這些區(qū)塊包含第一區(qū)塊與第二區(qū)塊。第一區(qū)塊的孔洞具有共同的第一剖面,且第二區(qū)塊的孔洞具有共同的第二剖面,第二剖面不同于第一剖面。
在一些實(shí)施例中,上述孔洞的寬度在垂直朝向氣體分布板的下表面的方向上增加。
在一些實(shí)施例中,上述多個(gè)孔洞的一者包含第一區(qū)域和第二區(qū)域,其中第一區(qū)域從氣體分布板的上表面垂直延伸至介于第一區(qū)域與第二區(qū)域之間的轉(zhuǎn)換區(qū)域,其中第二區(qū)域從轉(zhuǎn)換區(qū)域延伸至氣體分布板的下表面,且其中第一區(qū)域的寬度小于第二區(qū)域的寬度。
在一些實(shí)施例中,上述第一區(qū)域的高度大于該第二區(qū)域的高度約10~20倍
在一些實(shí)施例中,上述第一區(qū)塊與第二區(qū)塊為連續(xù)的。
在一些實(shí)施例中,上述氣體分布板為環(huán)形。
在一些實(shí)施例中,上述區(qū)塊包含第三區(qū)塊,且其中第三區(qū)塊的孔洞具有不同于第一剖面與第二剖面的第三剖面。
在一些實(shí)施例中,上述第一區(qū)塊為不連續(xù)的,且第二區(qū)塊與第三區(qū)塊為連續(xù)的。
在一些實(shí)施例中,上述基于等離子體的制程機(jī)臺(tái)更包含工件支撐物與噴淋頭。設(shè)置于處理室中的工件支撐物位于氣體分布板的下方。噴淋頭用以接收處理氣體且引導(dǎo)處理氣體經(jīng)由氣體分布板的孔洞進(jìn)入處理室。
在一些實(shí)施例中,上述基于等離子體的制程機(jī)臺(tái)更包含螺旋電感器,螺旋電感器螺旋圍繞處理室的上區(qū)域,且用以使用處理氣體來(lái)產(chǎn)生等離子體。
在一些其他實(shí)施例中,本揭露提供設(shè)計(jì)多區(qū)氣體分布板的方法。使用基于等離子體的蝕刻與氣體分布板來(lái)于工件的各自的集成電路芯片區(qū)域中形成多個(gè)集成電路。在工件上執(zhí)行電路探針測(cè)試來(lái)產(chǎn)生描述測(cè)試參數(shù)的電路探針地圖來(lái)作為集成電路芯片區(qū)域的函數(shù)?;陔娐诽结樀貓D來(lái)細(xì)化氣體分布板以包含孔洞的多個(gè)區(qū)塊,這些區(qū)塊補(bǔ)償電路探針地圖中的不均勻。孔洞的每一區(qū)塊具有被孔洞的區(qū)塊所具有的不同的剖面。
在一些其他實(shí)施例中,上述細(xì)化氣體分布板包含改變區(qū)塊的剖面寬度,以將被定位至區(qū)塊的電路探針地圖的值往電路探針地圖的參考值范圍移動(dòng)。
在一些其他實(shí)施例中,上述設(shè)計(jì)多區(qū)氣體分布板的方法更包含形成集成電路與個(gè)別的微機(jī)電系統(tǒng)裝置;以及執(zhí)行電路探針測(cè)試,以產(chǎn)生電路探針地圖,電路探針地圖描述微機(jī)電系統(tǒng)裝置的驅(qū)動(dòng)頻率來(lái)作為集成電路芯片區(qū)域的函數(shù)。
在一些其他實(shí)施例中,上述細(xì)化氣體分布板更包含增加區(qū)塊的剖面寬度,以回應(yīng)被定位至區(qū)塊的電路探針地圖的值,該值在電路探針地圖的參考值范圍內(nèi);以及減少剖面寬度,以回應(yīng)電路探針地圖的值,該值超過(guò)參考值范圍。
在一些其他實(shí)施例中,上述設(shè)計(jì)多區(qū)氣體分布板的方法更包含通過(guò)使用基于等離子體的蝕刻與細(xì)化后的氣體分布板來(lái)形成集成電路于第二工件的各自的集成電路芯片區(qū)域中,且更通過(guò)使用微影與曝光圖,曝光圖描述曝光能量來(lái)作為集成電路芯片區(qū)域的函數(shù);執(zhí)行電路探針測(cè)試于工件上,以產(chǎn)生第二電路探針地圖,第二電路探針地圖描述測(cè)試參數(shù)來(lái)作為集成電路芯片區(qū)域的函數(shù);以及基于第二電路探針地圖來(lái)細(xì)化曝光圖,以補(bǔ)償?shù)诙娐诽结樀貓D中的不均勻。
在一些其他實(shí)施例中,上述形成集成電路于第二工件上包含形成多個(gè)光阻光罩于第二工件上,對(duì)集成電路芯片區(qū)域而言,光阻光罩為個(gè)別的;以及執(zhí)行基于等離子體的蝕刻于細(xì)化后的氣體分布板與適當(dāng)位置的光阻光罩。
在一些其他實(shí)施例中,上述細(xì)化曝光圖包含通過(guò)集成電路芯片區(qū)域來(lái)改變曝光能量,以將第二電路探針地圖的各自的值往第二電路探針地圖的參考值范圍移動(dòng)。
在一些其他實(shí)施例中,上述設(shè)計(jì)多區(qū)氣體分布板的方法更包含形成集成電路于第二工件上與個(gè)別的微機(jī)電系統(tǒng)裝置;以及執(zhí)行電路探針測(cè)試,以產(chǎn)生第二電路探針地圖,第二電路探針地圖描述微機(jī)電系統(tǒng)裝置的驅(qū)動(dòng)頻率來(lái)作為集成電路芯片區(qū)域的函數(shù)。
在一些其他實(shí)施例中,上述細(xì)化曝光圖包含增加集成電路芯片區(qū)域的曝光能量,以回應(yīng)第二電路探針地圖的各自的值,該值在第二電路探針地圖的參考值范圍以上;以及減少集成電路芯片區(qū)域的曝光能量,以回應(yīng)第二電路探針地圖的各自的值,該值在第二電路探針地圖的參考值范圍以下。
在又一些其他實(shí)施例中,本揭露提供包含多區(qū)氣體分布板的制程機(jī)臺(tái)。多區(qū)氣體分布板包含有多個(gè)孔洞的主體。這些孔洞從主體的下表面延伸貫穿主體至主體的上表面。多區(qū)氣體分布板更包含這些孔洞被分組而成的多個(gè)區(qū)塊。這些區(qū)塊圍繞主體的外圍側(cè)向設(shè)置且包含第一區(qū)塊和第二區(qū)塊。第一區(qū)塊的孔洞具有共同的第一剖面,且第二區(qū)塊的孔洞具有共同的第二剖面,第二剖面不同于第一剖面。
以上概述了數(shù)個(gè)實(shí)施例的特征,因此熟習(xí)此技藝者可以更了解本揭露的態(tài)樣。熟習(xí)此技藝者應(yīng)了解到,其可輕易地把本揭露當(dāng)作基礎(chǔ)來(lái)設(shè)計(jì)或修改其他的制程與結(jié)構(gòu),藉此實(shí)現(xiàn)和在此所介紹的這些實(shí)施例相同的目標(biāo)及/或達(dá)到相同的優(yōu)點(diǎn)。熟習(xí)此技藝者也應(yīng)可明白,這些等效的建構(gòu)并未脫離本揭露的精神與范圍,并且他們可以在不脫離本揭露精神與范圍的前提下做各種的改變、替換與變動(dòng)。