CN100414671C - 一种晶片精准蚀刻的方法 - Google Patents

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Abstract

一种晶片精准蚀刻的方法，为设有喷头于一端，其喷头可喷出蚀刻物质于晶片，晶片置放于喷头的另一相对端，藉由旋转装置承载该晶片，令晶片相对于喷头为中心可产生公转运行路径的相对运动，且于公转运行过程中晶片亦自发产生自转的能力，使得蚀刻物质作用于晶片表面呈均匀的分布，达到自晶片表面移除某种材质的蚀刻程度可控制更为精准。

Description

一种晶片精准蚀刻的方法
技术领域
本发明是有关一种晶片蚀刻的方法，尤指一种使被加工物的晶片被施以蚀刻(包括干式蚀刻以及湿式蚀刻)时，令晶片的被加工表面反应作用材料尺寸可控制得更为精准。
背景技术
按，对于传统半导体晶片的工艺技术中，蚀刻加工为被用来将某种材质自晶片表面上移除。大体上蚀刻区分为干式蚀刻(又称电浆蚀刻)及湿式蚀刻(湿式清洗)两类。
请参图1所示，一般干式蚀刻加工装置设有一喷头，于正下方设有一旋转装置2，将待加工物晶片3固置于旋转装置2台上，于喷头释出蚀刻气体4时，因地心引力作用气体的微粒洒布于晶片3表面，为求晶片加工表面受蚀程度均匀化，因此其旋转装置2将持续转动以换位晶片面的位置。于干式蚀刻作用下其是以蚀刻气体4为主要的蚀刻媒介，并藉由电浆能量来驱动反应。电浆对蚀刻工艺有物理与化学性两方面的影响，即电浆会将蚀刻气体分子予分解，能产生快速蚀去材料的高活性分子，同时电浆也会把这些化学成份离子化，使其带有电荷。晶片便置于带负电的阴极端上，所有带电荷的正电离子将被阴极端吸附，而撞击于晶片表面，运用此技术以获得垂直蚀刻。然此种晶片3于定点自转的加工方式，其缺点在于蚀刻凹槽5于旋转面外侧易产生过蚀凹陷6现象(如图2所示)。
请参图3所示，晶片3的蚀刻加工，另有湿式蚀刻加工其装置相同设有一喷头1、一旋转装置2，以将待加工物晶片3固置于旋转装置2台上，所不同的是喷头所喷射出为蚀刻液体7，使液体蚀化晶片加工表面，然所加工的缺点亦与前述干式蚀刻相同缺点，于蚀刻凹槽5于旋转面外侧因离心力作用，蚀刻物质易积存于离心外侧，因此易产生过蚀凹陷现象(如图4所示)。
请参图5、图6所示，而蚀刻更包含有一种为浸蚀加工方法，是将蚀刻液体7盛于一容器8中，使晶片3为架设于一承载盘10上，使得该承载盘夹持着晶片3反复浸润于蚀刻液体7中，然而地球因具有地心引力的作用，于晶片3取出液面上时部份蚀刻液体将下流于蚀刻加工面的底部，故使得蚀刻凹槽5于底部易产生过蚀凹陷9现象(如图6所示)。
整体看来，现存无论是干式蚀刻或湿式蚀刻，还是浸润式蚀刻加工；各种蚀刻技术加工过程中蚀刻液体或气体反应时，晶片皆仅为定点单向的自转或静止状态，无法取得均匀的蚀刻深度及蚀刻形状，一旦过蚀现象出现晶片工艺的不良率便升高，不良率的增加代表无形的制造成本亦会提高，因此本发明的申请人针对此一问题，已成功地设计出一种制造方法，其可有效地使得于晶片上加工出精准的形状及尺寸，使产品的良率大为提升。
发明内容
本发明的主要目的是在于提供一种晶片精准蚀刻的方法，可使晶片于蚀刻作用后，蚀刻深度及形状控制精确，以降低不良率。
本发明的次要目的，是在于提供一种晶片精准蚀刻的方法，蚀刻加工表面能均匀分布蚀刻液，且生产加工速度增进，具有降低制造成本的优点。
为达其发明目的，本案所采的一种晶片精准蚀刻的方法，是将晶片与加工喷头对向设置，其喷头可喷射出蚀刻物质，于另一相对端置设有待加工晶片，待加工物晶片相对于喷头具有能提供绕行该喷头中心呈公转运行路径，且待加工物晶片公转运行过程中，晶片本身亦能产生自转的换位，使得蚀刻物质冲激于晶片表面使之均匀分布。
为达以上发明目的，以下藉由一具体的实施例构造，配合图式的详细说明，期达到进一步的了解。
附图说明
图1是传统一干式蚀刻的加工示意图。
图2是传统干式蚀刻加工后的加工示意图。
图3是传统一湿式蚀刻的加工示意图。
图4是传统湿式蚀刻加工后成型示意图。
图5是传统一浸润蚀刻的加工示意图。
图6是传统浸润蚀刻加工后成型示意图。
图7是本发明一旋转装置外观图。
图8是本发明旋转装置构造分解图。
图9是本发明旋转装置上视图。
图10是本发明进行湿式蚀刻加工示意图。
图11是本发明湿式蚀刻加工后成型示意图。
图12是本发明蚀刻加工装置外观图。
图13是本发明另一实施例旋转装置示意图。
具体实施方式
请参图7、图8所示，本发明实施例设计有旋转装置20，于构造上旋转装置设有一主动齿轮21，一环体22于内环壁设有内环齿23，于环体的中央部设有一镂孔24，至少一齿轮25为设置于环体22的内环壁，使主动轮21由镂孔24穿入，令至少一个的齿轮25囓合于主动轮21与内环齿23之间，承载盘26可固定于各齿轮25上，其盘的周缘设有缺口27以方便夹持晶片。
于较佳的实施方式中，可于各齿轮25上加设有一盖板41，盖板板体上设有多数的透孔42以供齿轮25顶端突出，因而藉由螺丝43以将承载盘26锁固于齿轮25上。
如图9所示，完成上述旋转装置20的建构后，当主动轮21受马达转动后，其环体22设计为不动件，而各承载盘26将因各齿轮25与内环齿23囓合的效应，达到齿轮25相对于主动轮21圆中心可为一公转运行作用，同时各承载盘26本身能因齿轮25齿合于主动轮21与主动轮21与内环齿23间，作用下而成为公转运行时同步为自转功效，对此而言，任何置上于承载盘26上的晶片40将产生相对工作原点处具有公转且自转的功效。
如图10、图12所示，本案的旋转装置20可使其设置于一机台50上，该机台设有可封闭的护罩51，于护罩51的上方位置设有一喷头30以提供由该喷头喷射出蚀刻物质，于本图式实施例中其为湿式蚀刻故所喷出为蚀刻液体31，如为进行干式蚀刻时所喷出则为蚀刻气体。并使喷头30设置于主动轮21的圆心正上方位置成为工作原点，且将各晶片40置放于承载盘26的上部，使马达输出轴(无视出)带动主动轮21旋转，其使得各相互与内环齿囓合的齿轮25同步逐一导引带动，于本实施例中于环体22内部其齿轮25装置数量为四个，由主动轮21的旋转带动下，各齿轮25采行星式运转路径以喷头30为中心点而公转，值此同时因组合关系各齿轮25亦将呈一自转的方式旋动，如此当蚀刻液体31由上而下洒布时，于晶片40上各处的加工平面皆将覆盖上极均匀的蚀刻液涂层，达到蚀刻深度可为精准控制的目的。
于图11所示中，其显示晶片40上加工凹槽44的深度及形状因蚀刻液均匀分布，故蚀刻的精度控制得更佳妥善。
再如图13所示，是本发明另一实施例旋转装置60构造示意图；可知为达到各承放晶片40的承载盘26可为绕着喷头30为中心而具公转且自转的目的，另外的旋转装置布设可为中心处设有一定置的中心轮61，其中心轮61可为定点不动，其余的环体22、齿轮25组合关系不变，但于环体22的外侧设有外环齿28，一主动轮29设于外环齿28外侧，使其相互齿合，因此当主动轮29受马达旋转驱动时，其各承载盘26亦可造成如上述行星式公转且兼具自转的功效。
综上所述，本发明对于晶片的加工，可控制蚀刻深度达精确的尺寸，使晶片的加工效率及良率皆为提升，与传统已知加工技术手段相较之下，更增整体的价值性，特适于应用在晶片的蚀刻工作，符合专利要件依法申请专利，实感德便。

Claims (5)

1. 一种晶片精准蚀刻的方法，主要是于一端设有喷头，其喷头可喷射出蚀刻物质，于另一相对端置设有被蚀刻物晶片，其特征在于：被蚀刻物的晶片相对于喷头，具有能提供以该喷头为中心绕行呈公转运行路径，且被蚀刻物晶片公转运行过程中，晶片本身亦能产生自转的换位，使得蚀刻物质冲激于晶片表面为均匀的分布。
2. 如权利要求1所述的一种晶片精准蚀刻的方法，其特征在于：其中该喷头为设置于上方位置。
3. 如权利要求1所述的一种晶片精准蚀刻的方法，其特征在于：其中该晶片为设置于下方位置。
4. 如权利要求1所述的一种晶片精准蚀刻的方法，其特征在于：其中喷头所喷蚀刻物质为蚀刻液体。
5. 如权利要求1所述的一种晶片精准蚀刻的方法，其特征在于：其中喷头所喷蚀刻物质为蚀刻气体。
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