CN2482219Y - 用于蚀刻工艺过程的晶片保护装置 - Google Patents

Abstract

一种用于蚀刻工艺过程的晶片保护装置,它包括:一晶片组;一保护片,置于该晶片组上,以于进行该蚀刻工艺过程时保护该晶片组内的芯片。可在进行该蚀刻工艺过程前,提供一保护片于一晶片组上,以在进行该蚀刻工艺过程中防止污染物的侵入,使晶片组上每一片晶片的闸氧化损耗均匀分布。

Description

用于蚀刻工艺过程的晶片保护装置

本实用新型涉及一种用于蚀刻工艺过程的晶片保护装置。

半导体工艺过程中，氟化氢气体(HF vapor)通常用来去除闸氧化层在反应性离子蚀刻法(RIE)(Reactive Ion Etching)时所遗留的聚合物(polymer)薄膜，然而往往会侵蚀到沉积在聚合物薄膜下面的用来保护硅表面的氧化层，导致后段离子植入工艺过程(Implant process)将损及硅表面，影响半导体产品的合格率。

请参见图1。硅基材16上通常布满各类的电子电路，以晶体管组件为例，在硅基材16上会有一层氧化层12(oxide)，在进行反应性离子蚀刻工艺(RIE)后会在闸氧化层12之上及边缘余留一层聚合物薄膜15。去除这一层聚合物薄膜15通常可采用上述的氟化氢气体17(HF vapor)来完成。

请参见图2。晶片通常集中在一个晶片组11内，晶片组有二十五个槽(slot)，第一槽到第二十四槽用来置放二十四片晶片，第二十五槽备而不用。

请参见图3。在进行氟化氢去除聚合物薄膜时，会将晶片组11置放在氟化氢蚀刻机台21上，所述氟化氢蚀刻机台21是单晶片式，氟化氢蚀刻机台上有二个区域，一为加载(loader)区22，一为卸载(unloader)区23。置有二十四片晶片的晶片组置于加载区，氟化氢蚀刻机台会从加载区22的晶片组上每次取一片晶片，从第一片到第二十四片，再将处理好的晶片置于卸载区23。

请参见图4。曲线的横坐标为第几槽，直坐标为闸氧化损耗(gate oxide lose)的情形。由实验的数据说明第一到第二十三片晶片的闸氧化损耗并无多大的问题，唯独第二十四片晶片的闸氧化损耗变得特别的大。闸氧化损耗大，代表硅基材上的氧化层变薄了，这使得第二十四片晶片的后段的工艺过程中会衍生许多问题，例如离子植入时会伤及硅基材上的电子电路。

本实用新型的目的在于提供一种用于蚀刻工艺过程的晶片保护装置，以有效地解决第二十四槽晶片闸氧化损耗过大的问题，从而使后段的工艺过程进行时不会产生不良的效果并进而提升晶片的合格率和提高品质。

为实现上述目的，本实用新型的用于蚀刻工艺过程的晶片保护装置，它包括：

一晶片组；

一保护片，它置于该晶片组上，以在进行该蚀刻工艺过程中保护该晶片组内的芯片。

所述晶片组系含二十五个可供置放晶片的槽(slot)。第一槽到第二十四槽置放二十四片晶片，第二十五槽置放所述保护片。所述保护片系为一无用的晶片(dummy wafer)。

上述的蚀刻工艺过程系为氟化氢蚀刻(HF eching)，用以移除一聚合物(polymer)薄膜。氟化氢蚀刻的工艺过程系由一氟化氢蚀刻机台进行，自所述晶片组的第一槽(slot)至第二十四槽取晶片以进行所述氟化氢蚀刻。

为了进一达到保护第二十四片晶片的目的，所述氟化氢蚀刻机台具一保护罩，盖于所述晶片组上，用以防止一污染物的侵入。所述污染物系为水气(moisture)。所述氟化氢蚀刻机台系单晶片(single wafer)式，一次自所述晶片组取一片晶片进行所述氟化氢蚀刻的工艺过程。

由于在晶片组上置放一保护片，最后再进行所述蚀刻工艺过程。这样即可借助所述保护片保护所述晶片组上的晶片，以提高品质，避免第二十四槽的晶片耗损过大的闸气化层。

为更清楚理解本实用新型的目的、特点和优点，下面将结合附图对本实用新型进行详细说明。

图1是氟化氢蚀刻聚合物薄膜示意图；

图2是置放有二十四片晶片的晶片组的示意图；

图3是现有的氟化氢蚀刻机台工作的示意图；

图4是现有的蚀刻工艺过程晶片组的各晶片闸氧化损耗曲线图；

图5是本实用新型加设保护片的晶片组的示意图；

图6是本实用新型加设保护片的晶片组置于加盖的氟化氢蚀刻机台上的示意图；

图7是采用本实用新型的晶片保护装置后晶片闸氧化损耗曲线图。

上述第二十四片的闸氧化损耗特别多的原因是因为第二十四片置于晶片组的最上面，氟化氢蚀刻机台从第一片取到最后一片的时间很长，最上面一片长时间曝露在空气中，受水气(moisture)的影响，使得最上一层聚合物薄膜的物性改变，以致在进行氟化氢蚀刻，特别容易造成闸氧化损耗(gate oxide loss)。

请参见图5。因此本实用新型特别在晶片组11的第二十五槽上加置一保护片31。为了方便，保护片可采无用的晶片(dummy wafer)即可。

请参见图6。这样，晶片组11上的第二十四片晶片即可得到较妥善的保护，避免长时间曝露在空气中遭水气侵害的情况发生。当然，为了进一步达到保护晶片免于水气侵害的目的，还可在氟化氢机台上加置一保护罩，例如透明盖，这样即可更完善地保护到每一片晶片。

请参见图7。为了证明加了保护片及保护罩确实能降低第二十四片闸氧化损耗，可分别对晶片槽上的二十四片晶片进行闸氧化损耗的测量。测量数据显示，第二十四片的闸氧化损耗确实减小了，且每一片的闸氧化损耗亦比图4中的第二十四片减少许多。

由上述的图解及说明可知，晶片组的第二十四片闸氧化损耗特别大的原因是长时间曝露在空气中的缘故，而借助加设一无用的晶片(dummy wafer)在第二十四片之上，即可消除第二十四片闸氧损耗特别大的问题。其次在氟化氢机台上加设一透明盖更可使晶片组上每一片的闸氧化损耗大为减少。

Claims (12)

1.一种用于蚀刻工艺过程的晶片保护装置，其特征在于，它包括：

一晶片组；

一保护片，它置于该晶片组上，以在进行该蚀刻工艺过程中保护该晶片组内的芯片。

2.如权利要求1所述的用于蚀刻工艺过程的晶片保护装置，其特征在于，所述晶片组含有二十五个可供置放晶片的槽。

3.如权利要求2所述的用于蚀刻工艺过程的晶片保护装置，其特征在于，所述第一槽至第二十四槽置放二十四片晶片。

4.如权利要求2所述的用于蚀刻工艺过程的晶片保护装置，其特征在于，所述晶片组的第二十五槽置放所述保护片。

5.如权利要求4所述的用于蚀刻工艺过程的晶片保护装置，其特征在于，所述保护片为一无用的晶片。

6.如权利要求2所述的用于蚀刻工艺过程的晶片保护装置，其特征在于，所述蚀刻工艺过程为氟化氢蚀刻，用以移除一聚合物薄膜。

7.如权利要求6所述的用于蚀刻工艺过程的晶片保护装置，其特征在于，所述氟化氢蚀刻的工艺过程是由一氟化氢蚀刻机台进行。

8.如权利要求7所述的用于蚀刻工艺过程的晶片保护装置，其特征在于，所述氟化氢蚀刻机台自所述晶片组的第一槽至第二十四槽取晶片以进行所述氟化氢蚀刻。

9.一种晶片制作的保护装置，其特征在于，包括设置在蚀刻机台上的一保护罩，以盖于一晶片组上，用以防止污染物的侵入至所述晶片组上。

10.如权利要求9所述的晶片制作的保护装置，其特征在于，所述污染物为水气。

11.如权利要求9所述的晶片制作的保护装置，其特征在于，所述蚀刻机台是单晶片式，一次自所述晶片组取一片晶片进行所述氟化氢蚀刻工艺过程。

12.如权利要求9所述的晶片制作的保护装置，其特征在于，所述蚀刻机台为氟化氢蚀刻机台。

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