TW521346B - Gas injector and etching apparatus having the same - Google Patents
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Description
521346 A7 B7 五、發明説明
發明背兔 發明領I 本毛月係有關於一氣體喷注器以及具有該氣體喷注器 之i更特別在於_種用以將㈣氣體注入一加 室乂便姓刻形成於一基材上之薄膜的氣體喷注器，以 及具有該氣體噴注器之裝置。 相關技藝之論Ί 近來，隨著廣泛地使用資訊媒體（諸如電腦），使半導 體工業大為躍進，在功能觀點方面，一半導體裝置必須以 冋速操作並具有-大貯存容量。因此，半導體技術係發 展以改進半導體裝置之整合度、可靠性與反應速度。為此 原因，故需要一種蝕刻技術（其係為一種用於細微圖案加 工以改進5亥半導體裝置之整合性的主要技術），以滿足該 嚴格的需求。 使用蝕刻技術，以藉著蝕刻形成在一半導體基材上之 薄膜，能使該薄膜具有一預定的圖案。最新的半導體裝置 具有少於0.15微米之設計準則，因此，蝕刻技術係發展成 具有能夠實行非等向性蝕刻加工之蝕刻選擇性。為了在蝕 刻加工中達到蝕刻選擇性，主要係使用一電漿。也就是， 藉著使用電漿使該餘刻加工具有姓刻選擇性。 頒給Cathey等人之美國專利第6,〇13,943號與第 6,004,875號、以及頒給Mitusubishi之美國專利第5,902，132 號中揭露蝕刻裝置之範例。 使用電漿之#刻裝置包括一加工室、一氣體喷注器、 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS) A4規格（210X297公釐） (請先閲讀背面之注意事項再填窝本頁) 訂· 521346 A7 —___ B7 五、發明説明（2 ) 以及一偏壓電源。例如，該蝕刻裝置係適用於AMT公司生 產’名為e-MAX之機型。 蝕刻裝置之操作係如下，將一基材裝於加工室之中， 將一氣體喷注入該加工室，以便在加工室中形成一電漿大 氣，在電漿大氣中蝕刻形成在基材上之薄膜。偏壓電源施 加一偏壓電力到該基材，因此，在實行蝕刻之同時，處於 電漿狀態之氣體係藉著偏壓電力附著到基材，該氣體係藉 耆氣體贺注器喷入加工室之中。 頒給McMillin等人之美國專利第6,〇13,943號與 6,004,875號中係揭露氣體喷注器之範例。 第1圖係為一習用氣體喷注器之立體圖，且第2圖係為 沿著第1圖之線II-II所取得之一剖面圖。 參考第1圖與第2圖，一氣體噴注器10包括一氣體入口 段A以及一氣體出口段B，該氣體入口段A具有一中空環 形，氣體出口段B具有一圓形，並設置一氣體噴注部分 1〇〇。氣體入口段A包括一環形部分A，以及一圓筒部分A，，， 其直徑小於該環形部分A，之直徑，環形部分A，、圓筒部分 A’’、以及氣體出口部分B之長度係形成〇6: 15: 12的比例。 氣體噴注部分100具有複數個孔11〇,由於孔110係形成於氣 體喷注器10之圓形部分，故在孔1〇〇與氣體喷注器1〇的水平 軸線之間形成一預定的角度。氣體噴注器1〇〇之孔11〇可形 成許多的形狀，例如，美國專利第6,〇13，155號揭露推拔 孔，该氣體噴注器1 〇係由一石英材料所製造。 接者將說明一使用具有該氣體噴注器之蝕刻裝置的蝕 本紙張尺度適财關家標準（CNS)
---- (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 訂丨 五、發明説明（3 ) 刻加工。 +、第3圖係為一剖面圖’該圖顯示藉著使用具有習用氣體 貪’主态之蝕刻裝置’用以形成一閘隔片之蝕刻加工。 參考第3圖’該閘隔片36係形成於一間電㈣之兩侧 壁°該閘㈣㈣縣稱缝毯式關之全表㈣刻加工 所形成。詳細地說’該閘電極32首先係形成於一基材刊之 上，接著藉著利用該閘電極32作為一遮罩，實行一離子植 入加工’以便在基材30之表面部分形成鄰接該閘電極以 源/;及電極34之後，一氧化材料係連續地堆疊在基材川 與閘電極32之上。接著，藉著在基⑽與氧化材料之間利 用-餘刻選擇性，實行全表㈣刻加工。因此，該間隔片 36係形成於閘電極32之兩側壁。 在實行敷毯式蝕刻加工之同時，微粒係頻繁地附著到 基材30,該些微粒會干擾蝕刻加工，並產生一橋接（亦即一 種製造缺陷，其中該閘隔片係彼此連接）。 該些微粒主要包含矽（Si)、氧（〇)、碳（C)與氟（F)成分， 在這些成分之中，矽、碳與氟成分係包含於實行蝕刻加工 時所產生的聚合物之中。·此外，㈣氧成分係與構成氣體 喷注器之成分一致，那就是，矽與氧成分係由該氣體噴注 器所產生。當實行蝕刻加工時，該氣體噴注器係由於噴注 氣體與施加到該基材之偏壓電力所損壞，以致於使矽與氧 成分脫離氣體喷注器。如果由於偏壓電力產生電弧，該喷 注部份之孔的内部係承受電弧，如此會大為損壞該氣體噴 注器，因此會從該氣體喷注器產生微粒。該些微粒係在實
本紙張尺度適用中國國家標準（CNS) A4規格（210X297公釐) 發明說明（4 ) 行蝕刻加工之同時附著到基材。此外，氣體噴注器之損揀 έ fel著連續且重覆地實行餘刻加工而增加。 由於電弧，故在孔之内部所產生的損壞較噴注部分李 面之損壞更為嚴重。此外，遠離氣體噴注器之縱向軸線的 孔之損壞較鄰接該氣體噴注器縱向軸線的孔嚴重，如此表 不該損壞係由於氣體喷注器之形狀與材料所影響。尤其 是，由於該氣體噴注器具有一中空形狀，對於氣體噴注器 之損壞係藉著大量喷注氣體流過該氣體噴注器所產生，此 外，由於噴注氣體亦喷入該基材之周圍區域，故藉著噴注 氣體移動該些僅能附著到基材之周圍區域的微粒，並附著 到基材之整個表面上。 如以上所述，根據習用之蝕刻加工，微粒可能由氣體 噴注器產生，藉以導致半導體裝置之缺陷，並降低了該半 導體裝置之可靠性。 發明概要 本發明係用以解決上述之相關技藝的問題，且因此本 發明之首要目的係在於提供—種氣體喷注器，該氣體喷注 -係由.又σ十用以防止該些微粒之一形狀與材料所構成。 本發明之第二目的係在於提供一種蝕刻裝置，該裝置 能夠防止由於該氣體喷注器所產生的微粒。 欲達成本發明之第_目的，提供_種氣體喷注器，里 包括··-包括-陶究材料之本體，該本體具有—第一圓筒^ 其：於鄰接一氣體入口處，以及一第二圓筒，其位於鄰接 -氣體出口處，並從該第一圓筒延伸，該第一圓筒具有一 521346
县声與第—長度，該第二圓筒具有-第二直徑與第二 又’㈣二直徑小於第—直徑，該第二長度短於第一長 ^以及-氣體噴注段，其包括數個第—孔與第二孔，該 孔形成在本體之第一圓筒處，且該些第二孔形成在 本體，第二圓筒處’該些第一孔具有—第三直徑與第三長 度’該些第二孔具有一第四直徑與第四長度，該第四直徑 =於第三直徑，且第四長度短於第三長度，該些第二孔從 弟一孔同心地延伸。 上該第二直徑對於第-直徑之比例約為卜 且該第二長度對於第一長度之比例約為0.55〜0 75 · 1，第 四直徑對於第三直徑之比例約為G.4〜G6: i，且第四長度 對於第三長度之比例約為0.5〜i : i。該氣體入口段分別 括三到十二個第—與第二孔。該些第—孔與第二孔係以 订於该第-與第二圓筒之長度方向的方式所形成，將該札 =喷注器料成免於受損，因此，降低了由於該氣體喷注 為之損壞所產生的微粒。 欲達成本發明之第二目的，提供—種餘刻裝置，豆 括：-加工室，其中具有-基材，該加工室接收一氣體， 以便在該加工室中形成一電漿大氣’從而藉_卿 基材上之一薄膜’使該薄膜具有圖案、一氣體喷注器 以將氣體噴入該加工室，該氣體噴注器具有一包括一 材料之本體，以及一氣體噴注段，該本體具有一第一圓 其位於鄰接一氣體入口處，以及一第二圓筒，其位於那 一氣體出口處，並從該第一圓筒延伸。該第一圓筒具有 包 平 氣 包 ，η 陶f 筒 鄰名 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) •訂_ 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS) A4規格（210X297公釐） 521346 A7 ___B7_ 五、發明説明（6 ) 第一直徑與一第一長度，第二圓筒具有一第二直徑與一第 二長度，該第二直徑小於第一直徑，該第二長度短於第一 長度，該氣體喷注段包括數個第一孔與第二孔，該些第_ 孔形成在本體之第一圓筒處，該些第二孔形成在本體之第 二圓筒處，該些第一孔具有一第三直徑與第三長度，該些 第一孔具有一第四直徑與第四長度，該第四直徑小於第三 直徑’且第四長度短於第三長度，該些第二孔從第一孔同 心地延伸、以及一偏壓電力施加段，用以施加一偏壓電力 到该基材，以便當實行一蝕刻加工時，容許將處於電漿狀 態之氣體附著入該基材。 二個氣體喷注器係安裝於該加工室與基材相反之上方 部分，該些第一孔與第二孔係位於垂直於該基材之一部分 處’以便朝著該基材垂直喷注氣體。 由於該氣體噴注器係設計避免損壞，且係由防腐蝕材 料所製造，故當藉著使用根據本發明之蝕刻裝置實行蝕刻 加工時’該氣體喷注器不會產生微粒。 本發明之上述目的與其他優點將藉著詳細說明其較佳 具體實施例，結合所附圖式而變得顯而易見，其中： 圖係為一立體圖，其顯示一習用之氣體喷注器； 第2圖係為沿著第1圖之線π_ιι所取得之一剖面圖； 第3圖係為—剖面圖，其顯示—㈣加工，用以藉著使 用一習用之餘刻裝置形成一閘電極； 第圊係為一立體圖，其顯示根據本發明之一具體實施 ΐ：紙張尺度翻 _ ~——~~- -----------「：％…： (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 、^τ— 521346 五、發明説明 例的一氣體噴注器； 第5圖係為沿著第4圖之線v_ v 筮a闰不丨厅取侍的一剖面圖· 弟6圖到弟11圖係為平 口， 異顯不根據本發明> 具體貫施例的一氣體喷注器； 之不同 第12圖係為一簡圖，i顯 八”、1不根據本發明之一具挪眷 例的一姓刻裝置；及 豆貫施 弟13圖係為一圖表，甘 ㈣μ — # , 著使用根據本發明 蝕刻虞置只仃蝕刻加工時所測量到的微粒數目。 較-隹實施何細說明 以下將參考所_式，料說明本發明之較佳具體 之 頁 施例 實 第4圖係為_立體圖，顯示一根據本發明之具體實 的氣體喷注器，且第5圖係為沿著第4圖之線v_v所取得之 一剖面圖。 、 參考第4圖與第5圖，氣體喷注器4〇包括一本體4〇5以及 一氣體喷注段430。該本體405界定氣體喷注器4〇，且氣體 喷注段430没置一氣體通道。 本體405具有一第一圓筒410以及一第二圓筒420,第一 圓筒410具有一第一直徑與第一長度，且係位於鄰接一氣體 入口處；第二圓筒420具有一第二直徑與第二長度，且係位 於鄰接一氣體出口處。該第二直徑係小於第一直徑，且第 一長度係短於第一長度。詳細地說，該第二直徑對於第一 直徑之比例約為0.55〜0.75 : 1，且該第二長度對於第一長 度之比例約為〇·5 5〜0.75 : 1。該第二圓筒420連續地從第一 訂 考泉 本紙張尺度賴巾關家標準（咖）A4規格⑵QX297公爱） •孔 第 521346 五、發明說明 圓筒410延伸。那就是，該第-圓筒4H)係與第二圓筒420 一體成形，以便形成本體4〇5。 …氣體噴注器430具有數個第一孔43〇&與第二孔43叽，該 些第-孔430禮位於第一圓筒4 i 〇之中，且該些第二孔4遍 係位，第二圓筒42G之中。也就是，該些第—孔4術係位於 鄰接氣體入口之處，且該些第二孔係位於鄰接氣體出口之 處，氣體噴注段430係界定於該第二圓筒42〇之第二直徑之 卜由於該第-圓筒41〇之第—直徑係大於第二圓筒42〇之 直，，故第一孔43 0a能夠形成於第二圓筒42〇之直徑中。該 些第-孔430&具有-第三長度與—第三直徑，且該些第二 = 430b具有-第四長度與—第四直徑。該第四直徑係小於 第二直徑，且該第四長度係短於第三長度。詳細地說，第 四直徑對第三直徑之比例約為〇·4〜〇6 :】，且第四長度對 第三長度之比例約為0.H : i。該些第—孔43〇績第二孔 430b係同心地形成’且因此該第—孔伽a與第二孔4鳩之 中心軸線係形成連續。此外，該些第_孔4 3 Q &與第二孔侧 係分別配置成平行於該第—與第二圓筒4ig、42q之長度方 向。因此’該氣體嘴注器40能夠垂直地喷射氣體。考慮本 體405之長度’可以適當地調整該些第一孔他與第二 430b之第三與第四長度。 根據本發明之包括本體與氣體纽段的較佳具體實 例，該第一圓筒4 i 0之第一直徑係約為17到21毫米，且該 二圓筒420之第二直徑約為1().2到147毫米。此外，該第一 圓筒4H)之第-長度約為3.8到4.6毫米，且該第二圓筒㈣ 本紙張尺度適用中國國豕標準（CNS) Α4規格（210X297公董） 11
_訂- (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 521346 五、發明説明（9 =第二長度約為2.3到3.2毫米。該些第_孔43〇&之第 f約為1.8到2.2毫米，且該些第二孔咖 〇糊1.32毫米。此外，該些第—以 ^、'勺為 3 1至丨丨S 9古止 I弟二長度約為 毫米。·且該些第二孔4鳩之第四長度約為2.uiJ3.9 -係=用1具體實施例中，具有以下尺寸之該氣體噴注 ……工作領域中’其中該第一圓筒41〇之第—直 19宅米’該第-圓筒41G之第—長度係為42毫米，:第: 圓筒咖之第二直徑係為12.6毫米，該第二圓筒42〇^: 2度係為2.8毫米，該些第—孔伽之第三直徑 米，該些第-細3之第三長度係為4·2毫米，該些第二：
430b之第四直控係為！亳米，且該些第二孔*鳩之第四 係為2.8毫米。 X 此外，該氣體噴注器430係由一陶莞材料所製造，具 99i以上純度之樊土（Al2〇3)係作為該陶兗材料。該陶究係 為具有優良防熱與防腐餘特性之耐火材料，因此，該氣體 喷注器430能夠防止周圍環境（諸如喷注氣體或是電弧^ 影響。 該氣體噴注器係形成圓筒狀，且其中沒有中空部分。 因此，該喷注氣體僅會與第—圓筒41()之_表面接觸，以致 於降低了對於該氣體喷注器的損壞。此外，由於通過第一 與第二孔430a、430b之該噴注氣體係垂直地喷入一基材（未 顯示），故防止附著到基材周圍區域之微粒朝著該基材的_ 内部部分移動。另外，由於該些第二孔侧之剖面面積係 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS) A4規格（210χ297公董）
訂| (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 521346 A7 B7 五、發明説明（10 小於该些第一孔430a之剖面面積，當噴注氣體流出該些第 二孔機時會增加該噴注氣體之速度，以致於使該喷注氣 體與第二孔430b之間的接觸時間減到最短。此外，該些第 一孔與第二孔43〇a、43〇b之直徑係彼此不同，且因而能夠 降低透人該些第-孔43Ga之電弧氣體。另彳，因為該氣體 喷注器包括防腐姓材料，故降低了由於該喷注氣體與電弧 對該氣體噴注器所造成之損壞。 較佳地，該氣體噴注器430分別包括三到十二個第一孔 與第二孔。同時，該些第一孔與第二孔係同心地形成，並 分別地界定於該第二圓筒42〇之第二直徑中。 第6圖到第11圖係為根據本發明不同之具體實施例的 氣體喷注器之平面圖。 參考第6圖，一氣體噴注器60包括一第一圓筒60a以及 第一圓筒60b。此外，三個第一孔66a以及三個第二孔66b 係形成於氣體噴注器60的一氣體喷注段之中。該三個第一 孔66a與第二孔66b係佈置成三角形圖案，其中各第一孔66& 與第一孔66b之中心軸線係位於該三角形圖案之頂點處。 參考第7圖，一氣體噴注器7〇包括一第一圓筒7〇a以及 第二圓筒70b。此外，三個第一孔77a與三個第二孔77b 係形成於該氣體喷注器70的一氣體噴注段之中，該三個第 孔66a與第二孔66b係沿著該氣體噴注器7〇之橫向軸線互 相佈置成直列。 芩考第8圖，一氣體喷注器8〇包括一第一圓筒80a以及 第二圓筒80b。此外，五個第一孔88a與五個第二孔88b 、’、張尺度適用中國國家標準（⑶幻A4規格（21〇χ297公釐） 13 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) •訂丨 521346 A7 '—-------B7 _ 五、發明説明（n) — 係形成於該氣體噴注器8〇的一氣體噴注段之中。該五個第 一孔88a與第二孔88b係佈置成一矩形圖案，其中四個第一 孔88a與第二孔88b之中心軸線係位於該矩形圖案之頂點 處且使一剩餘孔之中心軸線位於該矩形圖案之中心處。 苓考第9圖，一氣體喷注器90包括一第一圓筒90a以及 一第二圓筒90b。此外，七個第一孔99a與七個第二孔9外 系幵v成於σ亥氣體噴注器9〇的一氣體噴注段之中。該七個第 孔99a與第一孔99b係佈置成一六角形圖案，其中六個第 一孔99a與第二孔9外之中心軸線係位於該六角形圖案之頂 ”占處且使剩餘孔之一中心軸線位於該六角形圖案之中心 處。 參考第ίο圖，一氣體喷注器101包括一第一圓筒i〇ia 以及第二圓筒l〇lb。此外，九個第一孔107a與九個第二 孔107b係形成於該氣體噴注器1〇1的一氣體喷注段之中。該 九個第一孔107a與第二孔1071)係佈置成一八角形圖案，其 中八個第一孔107a與第二孔1〇几之中心軸線係位於該八角 形圖案之頂點處，且使剩餘孔之一中心轴線位於該八角形 圖案之中心處。 參考第11圖，一氣體喷注器1〇3包括一第一圓筒1〇3& =及一第二圓筒103b。此外，十二個第一孔10%與十二個 第一孔1 〇 9 b係形成於該氣體噴注器10 3的一氣體噴注段之 中。該十一個第一孔10%與第二孔l〇9b係佈置成一圓形圖 案使剩餘孔之一中心軸線位於該圓形圖案之中心處。 忒些第一孔與第二孔能夠形成許多不同之數目。 本紙張尺度顧t關家標準(⑽)A4規格(21〇^^· (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) •訂· 521346 A7 B7 五、發明説明（12) 之後將說明具有該氣體噴注器之蝕刻裝置。 第12圖係為一簡圖，顯示根據本發明之一具體實施例 的蝕刻裝置之構造。 第12圖中所不之該蝕刻裝置藉著使用Tcp(變壓耦合 電漿）技術產生電漿。 參考第12圖，該蝕刻裝置具有一加工室12〇、一氣體噴 注器150以及一偏壓電力施加段14〇。此外，該蝕刻裝置包 括線圈130 ’用以將具有無線電頻率之電力供應到加工室 120之中、一電漿電力施加段135，用以將電力施加到該線 圈130 墊塊125，其係安裝於該加工室120之中，以便裝 載基材W、以及一閥裝置（未顯示），當基材w係送入/抽 出《亥加工至12〇時，該閥裝置係開啟/關閉，以便容許將該 基材w送入/抽出該加工室12〇。該閥裝置包括一針閥。 該 延 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 訂_ 詳細地說，其中具有基材…之該加工室丨2〇接收一氣 體，以便在該加工室120中形成一電漿大氣。在該電漿大氣 中蝕刻形成在該基材W上的一薄膜，以致於在基材上形成 圖案。該偏壓電力施加段140施加一偏壓電力到該基材w， 以便當實行蝕刻加工時，容許處於電漿狀態之氣體朝著該 基材W附著。因此，當實行蝕刻加工時，藉著偏壓電力使 處於電漿狀態之氣體具有方向特性。該氣體喷注器15〇具有 一主體’其係由陶瓷材料所製造、以及一氣體喷注段。 主體具有一第一圓筒，其位於鄰接一氣體入口處、以及 第二圓筒，其位於鄰接一氣體出口處，並從該第一圓筒 伸。該第一圓筒具有一第一直徑與一第一長度，該第二圓
521346 A7 五、發明説明（13 筒具有一第二直徑與第二長度，該第二直徑小於第一直 毡，忒第二長度短於第一長度。該氣體喷注段包括數個第 一孔與第二孔，該些第一孔係形成於本體的第一圓筒處， 且"亥些第二孔係形成於本體的第二圓筒處。該些第一孔具 有第二直徑以及一第三長度，該些第二孔具有一第四直 從與一第四長度，該第四直徑小於第三直徑，該第四長度 紐於第三長度，該些第二孔從第一孔同心地延伸。 在該加工室120之一上方部分安裝三個氣體喷注器 150，同時維持彼此距離相等。因此，該些氣體喷注器I” 係與基材W相反放置，並透過垂直該基材w放置之該些第 一孔與第二孔，垂直地將氣體喷入該基材w。該第二直徑 對於第-直徑之比例約為G 55〜G 75 : i，且該第二長度對 於第一長度之比例約為0.55〜〇·75: i。該第四直徑對於第 二直徑之比例約為0.4〜〇.6 : i，且該第四長度對於第三長 度之比例約為0.5〜1 : 1。 在-實用之具體實施例中，該第—圓筒之第一直徑係 為嶋’第-圓筒之第一長度係為4·2毫米；該第二：筒 之第二直徑係為12.6毫米.，第二圓筒之第二長度係為2 8毫 米；該些第一孔之第三直徑係為2毫米，第一孔之第二長产 係為4_2毫米；該些第二孔之第四直徑係為】毫米，：第二 孔之第四長度係為2.8亳米。 以下將說明使用根據本發明之較佳具體實施例的 裝置，用以形成一間隔片之敍刻加工。首先開啟該針闕， 以便將基材送入該加工室，該基材係裝戴於—塾塊之上， 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS) A^JT^X297公釐） (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 、^τ— 521346 五、發明說明（μ) :载於墊塊上之該基材係形成一閘電極以及一源^及電 極。接著，用以持續形成該閘隔片的材料係堆疊在該基材 與閘電極之上，將該加工室維持在—適當的加工狀態。那 就是，將該加工室維持在-真空狀態，並透過該氣體喷注 杰將氣體噴入該加工室。此時，依照該閘隔片之材料而改 變噴注氣體之種類。在此狀態中，具有無線電頻率之電力 係供應到該加工室，以便在該加工室中形成電裝大氣。在 此同時，該偏壓電力係施加到基材，以便容許氣體附著入 該基材。那就是，藉著具有無線電頻率之電力，將該氣體 轉換成為電漿狀態，並藉著該偏壓電力使該氣體朝著基材 附著。因此，用以形成該閘隔片之材料係藉由該氣體所钱 刻’以致於使閘隔片形成於閘電極之兩側壁，藉著利用基 材與該材料之間的蝕刻選擇性，實行蝕刻加工。 本發明之發明者藉著使用具有根據本發明之氣體噴注 器的該蝕刻裝置，進行用以形成該閘隔片之實驗。結果明 顯地降低微粒的產生。 第13圖係為一圖表，顯示當藉著使用根據本發明之一 具體實施例的飯刻裝置實行餘刻加工時，所測量到的微粒 數目。 在第13圖中，X軸代表實驗之日期，且γ軸代表微粒之 數目。在2000年9月1〇曰，前者代表藉著使用習用的蝕刻裝 置所獲得之結果，且後者代表藉著使用根據本發明之蝕刻 裝置所獲得的結果。 實行用以形成閘隔片之該蝕刻加工，並於藉著使用 本紙張尺度適用中國國家標準 (CNS) Α4 規格 (210X297公爱） SCU#^(_ftH20 : H2〇2(30〇/〇) : NH4OH(29〇/〇)^5 ： 1 : 1 之溶液）清潔基材以後，測量微粒之數目。使用
Ki^(KLA_Ten⑽ TeehnGlGgies c。Ltd 所製造之商標）以 測量微粒之數目，使用18CHF3作為㈣氣體，並施加帽 瓦之電力。 如圖表中所7F，當藉著使用根據本發明之餘刻裝置進 行蝕刻加工時，微粒之數目係顯著地降低。詳細地說，在 白用之蝕刻I置中’微粒之數目平均為14·7，然而，在根 據本發明之-具體實施例的㈣裝置中，平均之微粒數目 係降低到5.8。 本發明之發明者發現，债測到之該微粒成分係與在钱 刻加工期間所i生之聚合物成份相$。因&，可注意到的 是，當使用根據本發明之一具體實施例的钱刻裝置進行餘 刻加工時，能夠避免從氣體喷注器產生微粒。 由於本發明之一具體實施例的氣體噴注器係由陶瓷材 料所製造，故該氣體喷注器能夠避免喷注氣體與電弧之損 秋以致於使该氣體喷注器不會產生微粒。此外，由於該 乳體喷注器具有帶孔之圓筒形狀，故使該氣體與圓筒氣體 噴注為之間的接觸面積降到最小，以致於降低了對於該氣 體喷注器之損壞。另外，該些形成於圓筒氣體喷注器中之 孔係設計成降低噴注氣體與該些孔之間的接觸時間，以致 於使該氣體噴注H免於受到喷注氣體之損壞。#藉著偏壓 電力施加到基材而產生電弧時，該電弧氣體難以透入該些 孔，以致於降低了對於氣體喷注器之損壞。此外，該 521346 五、發明説明（16 A7 B7 些孔係垂直於基材佈置，故通過該些孔之喷注氣體係垂直 地喷入該基材’且如此亦避免微粒（諸如附著到該基材周圍 區域之聚合物）朝向該基材之内部移動。 因此’ 500瓦以上之電力與2〇米陶爾以下之壓力能夠施 加到本發明之一具體實施例的蝕刻裝置。較佳地，大於1500 瓦之電力與低於15米陶爾之壓力係施加到本發明之一具體 實施例的蝕刻裝置，該裝置能夠符合近來用以製造細微圖 案之需求。此外，本發明之一具體實施例的蝕刻裝置能適 用於部分蝕刻加工，用以形成一接觸孔，以及全表面蝕刻 加工，用以形成閘隔片。 如以上所述，根據本發明之一具體實施例，該氣體喷 注器不會產生微粒，以致於能夠降低該微粒所產生的半導 體裝置之缺陷。 此外，由於該氣體噴注器係免於受損，故降低了該氣 體喷注器之保養與維修成本。 儘管已經參考本發明之較佳具體實施例詳細說明本發 明，應理解到熟知此技藝之人士能夠進行不同的改變、^ 代以及交替，而不脫離藉由所附之申請專利範圍所界定的 本發明之範疇。 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS) A4規格（210X297公釐）
521346 A7 B7 五、發明説明（17) 元件標號對照 A ： 氣體入口段 80a : 第一圓筒 A，： 環形部份 80b ·· 第二圓筒 A，，： 圓筒部分 88a ： 第一孔 B ： 氣體出口段 88b ： 第二孔 W ： 基材 90 ： 氣體喷注器 10 ： 氣體喷注器 90a ： 第一圓筒 30 ： 基材 90b ： 第二圓筒 32 ： 閘電極 99a ： 第一孔 34 ： 源/汲電極 99b ： 第二孔 36 ·· 閘隔片 100 ： 氣體喷注部分 40 ： 氣體喷注器 101 ： 氣體喷注器 60 ： 氣體喷注器 101a :第一圓筒 60a :第一圓筒 101b :第二圓筒 60b :第二圓筒 103 ： 氣體喷注器 66a ··第一孔 103a :第一圓筒 66b ··第二孔 103b :第二圓筒 70 ： 氣體喷注器 107a :第一孔 70a :第一圓筒 107b :第二孔 70b :第二圓筒 109a :第一孔 77a :第一孔 109b :第二孔 77b :第二孔 110 ： 子L 80 : 氣體喷注器 120 ： 加工室 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁)
、可I 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS) A4規格（210X297公釐） 20 521346 A7 B7 五、發明説明（18 125 :墊塊 130 :線圈 135 :電漿電力施加段 14 0 ·偏壓電力施加段 150 :氣體喷注器 405 :本體 410 :第一圓筒 420 :第二圓筒 430 :氣體喷注器 430a :第一孔 430b :第二孔 ------------·_:_%! (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 訂· 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS) A4規格（210X297公釐） 21
Claims (1)
- 521346 A8 ~-----^__ 六、申請專利範圍 h 一種氣體噴注器，其包括： 一包括一陶瓷材料之本體，該本體具有一第一圓 筒，其位於鄰接一氣體入口處，以及一第二圓筒，其位 於鄰接一氣體出口處，並從該第一圓筒延伸，該第一圓 筒具有一第一直徑以及一第一長度，該第二圓筒具有一 第二直徑與一第二長度，該第二直徑小於第一直徑，且 該第二長度短於第一長度；及 一氣體噴注器，其包括數個第一孔，其形成於該本 體之第一圓筒處，以及數個第二孔，其形成於該本體之 第二圓筒處，該些第一孔具有一第三直徑與一第三長 度，該些第二孔具有一第四直徑與一第四長度，該第四 直徑小於第三直徑，該第四長度短於第三長度，該些第 一孔從第一孔同心地延伸。 2·如申請專利範圍第丨項之氣體喷注器，其中該第二直徑 約為第一直徑的〇·55〜〇·75倍，且該第二長度約為第一 長度的0.55〜0.75倍。 3·如申請專利範圍第2項之氣體喷注器，其中該第一直徑 約為17到21毫米，第二直徑約為1〇2到147亳米，該第 一長度係為3.8到4.6毫米，且該第二長度約為23到32 亳米。 4·如申請專利範圍第丨項之氣體喷注器，其中該第四直徑 約為第三直徑之〇_4到〇.6倍，且該第四長度約為第三長 度之0.5到1倍。 5·如申請專利範圍第4項之氣體噴注器，其中該第三直徑 本紙張尺度適财關家標準（⑽）Α4規格公爱) 22 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁)孔 向 孔 中 注、可 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 521346 、申請專利範園 約為1.8到2.2亳米，今裳 兮签一具“ 亥弟四直徑約為0.72到L32毫米， w弟一長度約為3 · 1到5 ·2奎半 α 到3·9毫米。 y、，且該第四長度約為2.1 6.如申請專利範圍第丨 段分別地包括三到十二個中該氣體喷注 圍第6項之氣體噴注器，其中該氣體噴注 ::刀別地包括三個第一孔與第二孔，且該三個第一孔盘 弟-孔係佈置成一三角形圖案’其中各第一孔與第二孔 之中心軸線係位於該三角形圖案之頂點處。 8·如申請專利範圍第6項之氣體喷注器，其中該氣體噴注 段分別地包括五個第一孔與第二孔，且該五個第一孔愈 弟二孔係佈置成一矩形圖案，其中四個第—孔舆第二 之中心軸線係位於該矩形圖案之頂點處，且剩餘孔之 心軸線係位於該矩形圖案的中心處。 9·如申請專利範圍第6項之氣體噴注器，其中該氣體喷比 ，分別地包括九個第-孔與第二孔，且該九個第一孔與 第二孔係佈置成一八角形圖案’其中八個第一孔與第二 孔之中心軸線係位於該人角形圖案之頂點處，且剩純 之中心軸線係位於該八角形圖案的中心處。 io.如申請專利範圍第1項之氣體喷注器，其中該此第一 與第二孔係分別以平行該第一與第二圓筒之長产方 的方式所形成。 X π·—種蝕刻裝置，其包括： 一加工室，用以將一基材接收於其中，該加工室接 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS) Μ規格（21〇><297公董） 23 521346 申請專利範圍 收一氣體，以便在該加工室中形成一電漿大氣，從而藉 由银刻-形成於該基材上之薄膜，使該薄膜具有圖案； -氣體喷注ϋ，用以將氣體紅該加玉室，該氣體 噴注器具有一包括一陶兗材料之本體以及-氣體噴注 段，該本體具有-第一圓筒，其位於鄰接一氣體入口 處，以及-第二圓筒，其位於鄰接—氣體出口處，並從 該第一圓筒延伸;該第-圓筒具有-第一直徑與一第一 長度’該第二圓筒具有一第二直徑與一第二長度，該第 二直徑小於第一直徑，且該第二長度短於第一長度；且 該氣體喷注段包括數個第一孔與第二孔，該些第一孔形 成於本體之第一圓筒處，且該些第二孔形成於本體之第 二圓筒處；該些第一孔具有一第三直徑與一第三長度， 該些第二孔具有一第四直徑與一第四長度，該第四直徑 小於第二直徑，且該第四長度短於第三長度，該些第二 孔從第一孔同心地延伸；及 一偏壓電力施加段，用以將一偏壓電力施加到基 材，以便當實行一蝕刻加工時，容許處於電漿狀態之氣 體朝著該基材附著。 12.如申請專利範圍第η項之蝕刻裝置，其中至少一個氣體 喷注器係安裝於該加工室之一側。 13·如申請專利範圍第12項之蝕刻裝置，其中三個氣體喷注 态係安裝於該加工室之中。 14·如申請專利範圍第12項之蝕刻裝置，其中該氣體喷注器 係女I於加工室與基材相反之上方部分。 本紙張尺度翻巾_家鮮（⑽）Μ規格⑵qx297公 (請先閲讀背面之注意事^再填寫本頁) •訂丨 521346 A8 B8 C8 一 D8 六、申請專利範圍— ^ — 15.如申明專利範圍第12項之餘刻裝置，其中該第二直徑約 為第直徑之0_55到0.75倍，該第二長度約為第一長度 之0.55到0.75倍。 6·如申明專利範圍第15項之蝕刻裝置，其中該第一直徑約 為17到21耄米，該第二直徑約為1〇 2到14 7毫米，該第 一長度約為3_8到4.6毫米，且該第二長度約為2·3到3.2 亳米。 17. 如申請專利範圍第丨丨項之蝕刻裝置，其中該第四直徑約 為第二直從之〇·4到〇.6倍，且該第四長度約為第三長度 之0.5到1倍。 18. 如申明專利範圍第17項之蝕刻裝置，其中該第三直徑約 為1，8到2.2¾米，該第四直徑約為〇72到132亳米，該 第一長度約為3 · 1到5.2亳米，且該第四長度約為2· i到 3.9毫米。 19·如申請專利範圍第11項之蝕刻裝置，其中該些第一孔與 第二孔係垂直於基材。 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS) A4規格（21〇><297公楚) 25 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁)
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