TWI245339B - Method and apparatus for etching disc-like device - Google Patents

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TWI245339B
TWI245339B TW093120439A TW93120439A TWI245339B TW I245339 B TWI245339 B TW I245339B TW 093120439 A TW093120439 A TW 093120439A TW 93120439 A TW93120439 A TW 93120439A TW I245339 B TWI245339 B TW I245339B
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Tadamitsu Miyazaki
Kazuya Hirayama
Hisaya Fukunaga
Hiroyasu Futamura
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Komatsu Denshi Kinzoku Kk
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Description

1245339 m 、發明說明（1) 【發明所屬之技術領域】 本發明係關於一種圓板狀元件的钱刻方法及姓刻裝 置’特別是關於半導體晶圓的蝕刻方法及蝕刻裝置。 先前技術 此說明 晶拉製 半導體 以，接 半導體 片製程 的圓板 加工。 之 製程， 晶成長 上 加工歪 钱刻處 裝置。 用的银 向剖面 此 後，使用 再經過一 處理，製 述之姓刻 斜、晶圓 理製程中 有關此I虫 刻裝置。 圖。 蝕刻裝置 鏡面晶圓'一 鏡面晶圓 法（CZ法） 晶錠。成 著在外形 晶錠的外 中，使用 狀晶圓， 般是用來製作半導體元件的原料晶圓，在 的一般製造方法。首先，使用克勞斯基單 或浮游頻帶熔融法（F Z法）來成長單結晶的 長好的半導體晶錠由於外周形狀歪斜，所 研磨製程中，使用圓筒狀研磨盤等來研磨 周’以修整半導體晶錠的外周形狀。在切 線鑛等來切片，加工成厚度5〇〇〜1〇〇〇//11] 然後，在面取製程中進行晶圓外周的面取 研磨製程進行平坦化加工，經由蝕刻處理 次研磨、二次研磨後，在晶圓表面施以磊 成鏡面晶圓。 處=製程係以除去在前一製程中所產生之 表背面之微小缺陷及附著物為目的。在此 ，使用用來對晶圓表背面進行蝕刻的蝕刻 刻裝置，在此參照1 2圖來說明過去一直沿 第1 2圖為從正面觀看習知之蝕刻裝置的縱 主要由外设1 0所構成，其收納了將内部充
1245339 五、發明說明（2) 滿姓刻液體之钱刻槽1 2和支接祐 根桿子16。在桿子16的周面：以數片晶圓30的複數 …上，如此支持著晶圓的至此晶圓支持溝 令心轴為中心來旋轉。3方面’桿子16在此處以其 在如此構造的蝕刻裝置中，春 蝕刻液並旋轉桿子16時，外周連‘至么:12的内部填滿 處旋轉。藉由晶圓30的旋轉=::16的晶圓30在此 拌’進行晶圓表背面的钱刻的姓刻液被攪 刻裝置取出晶圓30，結束晶圓的姓刻製程。 【發明内容】 【發明所欲解決的課題】 然而，在此種習知之蝕刻| 旋轉晶圓的相互作用，導致久:中，由於蝕刻製程中的 會大大引起钱刻後之平坦度特:的^間產生亂流。此亂流 的微拓樸的惡化。 ^ f生的惡化和微小彎曲所導致 本發明為解決上述之問題， 裝置，其目的在抑制餘刻液種敍刻方法及姓刻 平坦度品質及微拓樸品質。 起的亂流並提升蝕刻後的 【用 法， 以解決課題的手段】 為達成上述目的，本發明 其將兩片以上浸入餘刻液 之第一個發明為一種蝕刻方 的圓板狀元件保持在板面相
7054-6435-PF(N3) ;Ahddub.ptd 1245339 五、發明說明（3) 向的狀態，一邊旋轉上述元一 於··=上述各元件之間配置非旋轉刻，其特徵在 刻方法，Ϊ $明：：：個發明為申請專利範圍第1項之蝕 再者 上述非紋轉元件略呈圓板狀。 之敍刻方法，d;:發明為申請專利範圍第1或2項 元件的表面積丄二轉元件的表面積大小為上述 任何ί項四：：明”請專利範圍第】至3項中 再者，本第=述元件為半導體晶圓。 複數根桿子，為 Λ明為一種蝕刻裝置，其具有 狀元件呈板面相向的狀態：：=數個圓板 的上ΐ各:^…上配=裝置所支* 刻裝置，其中，2 =:::;為申請專利範圍第5項之· 到固定的支柱，；桿子t行的方式受 再者’本發明之第七個發明 口轉％件。 之，二::第t:r轉=呈=第5_ 任何-項之钱刻裝置：盆中明：：：專利範圍第5至7項中 小為2元件的表面積大小的95:1〇ί轉元件的表面積大 者’本發明之第九個發明為-種非旋轉元件，其在 第7頁 7054-6435-PF(N3)；Ahddub.ptd 1245339 五、發明說明（4) 一種蝕刻裝置中，該蝕刻 〜 填有蝕刻液之蝕刻槽和福具有複數根桿子，為了使充 態且使上述各元件保持在可：：：：：件呈板面相向的狀 述各元件的外周且在自由旋轉的=該桿子連接至上 元件取代上述元件受到上工 ^下文到支持，非旋轉 備-突起部，其可阻止= 干子=持’其特徵在於：具 又，本發明之第十^轉疋件在其外周旋轉。 旋轉元件，其中，上述非二：為：請專利範圍第9項之非 再者，太癸明夕轉7°件略呈圓板狀。 1。項之非旋轉‘件為申請專利範圍第9或 為上述元件的表面積大小的4=轉元㈣^ 又，本發明之第十二個私 項中任何-項之非旋轉元件發；第9至11 丙烯所製成。 、中上述非誕轉疋件由聚 方法再ί勺ί ^明之第十二個發明為-種半導體晶圓製造 的，曰圓姓刻製程’該製程將兩片以上浸入㈣液 進：：Ξί 向的狀態，一邊旋轉上述晶圓，-邊 接：：曰圓ΐ:徵在於：配置有—元件’該元件給予相鄰 接之各曰曰囡間的蝕刻液液流一些變化。 【實施方式】 1面根據圖面詳細說明本發明之蝕刻方法及蝕刻裝 η 本發明可應用於各晶圓相互保持平行的各種蝕 、 例如’可應用於以下的蝕刻裝置。但是，以下未 m 第8頁 7〇54-6435-PF(N3);Ahddub.r 1245339 五、發明說明（5) 超出本發明之實施型態，本發明不受此限定。 [第1實施型態] & 首先，使用第1圖至第4圖來說明本發明的第J實施型 態。第1圖為從正面觀看第i實施型態之蝕刻裝置的只縱向剖 面圖，第2圖為從側面觀看第j實施型態之蝕刻裝置的縱向 剖面圖，第3圖（a)為左支持臂60及左托架62的縱向剖面 圖，第3圖（b)為右支持臂70及右托架72的縱向剖面圖，第 4圖（a)為桶子的縱向剖面圖，第4圖（13)為第1圖的a部的放 大圖。 在此使用第1圖至第4圖來說明蝕刻裝置的整體構造。 蝕刻在將複數片晶圓3 〇並排安裝餘蝕刻裝置的狀態下進 行。 ^ 第1圖及第2圖所示的本實施型態之蝕刻裝置主要由用 來收納各裝置之箱形外殼1 〇、充滿蝕刻液之蝕刻槽丨2、用 來回收钱刻槽12所溢出之蝕刻液的貯蓄槽14、用來支持並 旋轉晶圓3 0之六軸桿子1 6所構成的桶子丨8和用來循環蝕刻 液的卿筒2 0所組成。此外，桿子的軸數特別適合在4軸以 上，但3軸以下也可以，該軸數並不受特別限定。 如第1圖所示，外殼1 〇由四片側板和一片底板所構成 的箱形。此箱形的外殼1〇在其内部收納有蝕刻槽12。另 外在外殼1 0的侧板1 〇 a，1 〇 b的上面，分別在左右設有厚 f狀的支持台22。在第1圖的左侧和右側所示之兩個支持 台2 2上’於相向的面上，分別於水平方向穿設兩個直立孔 狀的支持孔。兩個支持孔分別穿設於各支持台2 2的中間偏 7054-6435-PF(N3);Ahddub.ptd 第9頁 1245339 五、發明說明（6) 上部和令間偏下部。在此支持孔上插入兩 82的兩端部’在支持台22上以水平方向架設支持=持樑 略呈i二i ΐ ΐΐ在水平方向所支持的支持樑82支持著 持臂7°分別在上部和中間偏上部…個 同直徑的貫通孔，在此兩個貫通孔上插有 ^左支持臂6〇和右支持臂70分別受到兩根支持樑心支 在左支持臂60和右支持臂7〇的上部，架設平板狀 =。同樣地，在左支持臂6〇和右支持臂7〇的中 平板狀的底板64b。再者’在前方和後方，亦以連接； 盍板64a和底板64b之侧面的方式，架設未 X由士支持臂6。的上部、右支持臂7〇的上部和 板材及盍板64a、底板64b構成箱形的Β〇χ 8〇。 士 #面’在左支持臂60上，以左支持臂6Q的板面和 ^ ^以2的板面相向的狀態連接略呈圓板狀的左托架62。 同也，在右支持臂70上，以右支持臂7〇的板面和右耗架 7加2的板面相向的狀態連接略呈圓板狀的右托架”。在左托 f 2和右托架72的相向面上，分別穿設有6個用來插 軸之桿子1 6的孔。 關於六軸的圓柱狀的桿子16，其一先端插入穿設於左 木62的孔，另一先端插入穿設於右托架72的孔。藉此， 干子16在蝕刻槽12的内部於與長邊方向平行方式受到支 持。在各桿子1 6的周面上，以等間距設置複數個晶圓支持
1245339 五、發明說明（7) 持 J24二晶圓3。的外周部嵌合至 者晶圓30。 又符，冓24，如此支 絲曰匕外/、軸的桿子1 6如第4圖（a )所子 Ξ::30的方式配置於晶圓30的周圍。：體：：支持並旋 j桶子18内之晶圓30的位置的下部配置；：而B，在應裝 2相。特別A，此六轴的桿子16宜相2, ’上部配置 右對稱的方式來配置。 ^於B曰圓3 0，以左 夂第4圖⑻為第1圖的A部的放大圖。如第 一 各#子16具有支持溝24，其具有 ^4®(b)所示， :相同的剖面形狀，晶圓3〇的外周嵌：卜形狀幾 支持著晶圓30。支持溝24的寬度宜大於曰=2厂4 ’如此 對於支持溝24而喪入空隙，如此形成支If0的厚度，相 $第3圖（a)所示，在插入左托架6 上，固定有齒輪32。在第3圖（a)中，省政f 6的先鈿部 至下方i令古士支持#上，以依序噶合的狀態，由上方 下方在垂直方向配置齒輪34f，34e，34d，Wc :=輪重/左二架62的"^ 疊，小齒輪35a連結至同軸上，齒輪…和小齒 \大齒輪35b和固定於桿子16其中一端的各個齒 :人嚅合。藉由使六個齒輪32全部和齒輪35的大齒輪35b 嚅曰，將六軸的桿子丨6構成一起旋轉的構造。 另外’配置於最上部的齒輪34f和驅動齒輪36廢合， 驅動齒輪36如第1圖所示，固定在設於Β〇χ 8〇内部的驅動 馬達38的驅動軸上。驅動馬達38的旋轉從驅動齒輪36依序 第11頁 7054-6435-PF(N3);Ahddub.ptd 1245339 五、發明說明（8) =j =輪34f ^ 34e，3 4d，3 4c，3 4b，傳動到齒輪35 的小 W a然後再彳文齒輪3 5的大齒輪3 5 b傳動到小齒輪3 2。 立驅動馬達38連接至未圖示的控制部，可在任意方向以 任意速度旋轉。此外，即使控制部設於β〇χ 8〇的内部，亦 可在BOX 80之外，另外設置如個人電腦等控制裝置。另 ^藉由將控制部連接至螢幕，晶圓的旋轉速度和旋轉方 向專資訊以圖表或數值的方式顯示在螢幕上，作業員可一 邊確認榮幕的顯示一邊進行作業，藉由程式等，可進行自 動的控制。 如第3圖（b)所示，插入右托架72的桿子16的先端透過 導引=墊受到右牦架72的支持。藉此，桿子16可以相對於 右托架72的方式來旋轉。藉由此種構造，可將驅動馬達38 的知:轉傳達到桿子丨6，在任意方向以任意速度旋轉桿子 卜如如所述’藉由在任意方向以任意速度旋轉桿 子1 6可將外周連接至支持溝2 4的晶圓在任意方向以任咅 速度來旋轉。 j @ ^ 如第1圖所示，在六轴的桿子16上，分別支持晶圓3〇 早元板26，所以，設置丨6條寬度丨· 5mm、深度、高声 一 mm的支持溝24。在此16條支持溝24上，以使晶圓3〇和單 兀板26的表面平行且垂直排列的狀態交替安裝8片晶圓3〇 和8片單元板26。 第4圖（a)所示’早元板26略呈薄圓板狀，厚度設為 〇· 7〜1立5_，直徑設為19 7〜199。另外，單元板2 6在其外周 的上邛和下部具有兩個矩形的突起部2 8。突起部2 8的大
第12頁 1245339 五、發明說明（9) 配合桿子16之間的寬度來製作，在支 26時，此突起部28掛上桿子〗。置_』 上女裝早7L板 之晶圓3。相同，安圖(b^ 的直，所以在支持 子16空轉’早二板26也不會旋轉，單元板26在決定支持溝 2 4之位置的狀態下無法旋轉，於是被卡住。 、 此外’在本實施型態中’在單元板26的材質方面，使 用對蝕刻液具有耐性的聚丙烯。但是，也可以使用其他如 氯乙烯之類具有某種強度和财酸性的材質。 另一方面，如第2圖所示，連接著蝕刻槽12，設置有 一箱形的貯一蓄槽14。藉由使連接至貯蓄槽14的蝕刻槽12的 側板12a的高度低於其他側板12b，將由蝕刻槽12溢出的蝕 刻液回收至貯蓄槽14。 貯蓄槽14藉由配管44連接至唧筒20。在貯蓄槽14和π即 筒20之間，設有過濾器42，用來過濾從貯蓄槽14流出的蝕 刻液。另外，透過排出閥48，將排出廢液的排出管46連接 至貝τ蓄槽14和過渡器42之間的配管44。排出管46連接至用 來廢棄蝕刻液但未圖示的廢液槽。 透過供應管52將用來供應新蝕刻液的供應管50連接至 唧筒2 0和蝕刻槽1 2之間的配管44上。藉由打開供應閥5 2， 提高钱刻槽1 2内的蝕刻液的濃度，藉由關閉供應閥5 2，降 低蝕刻液的濃度，如此可將蝕刻槽1 2内的蝕刻液調整至所 要的濃度。此時，根據來自供應管5 0的蝕刻液的供應量來 調整排出管48的關閉，藉此，流至蝕刻槽12的蝕刻液的供 7054-6435-PF(N3);Ahddub.ptd 第13頁 1245339 ------- 五、發明說明（10) 應量可調整至一定。 另外，如第1圖所示，在蝕刻液12的底部，設有* * 送出用的空氣管66 ^空氣管66以和蝕刻槽12的長邊方&乳 ^的方式被設置著’各空氣管66連接至未圖示的空氣^千 =1空氣管66在長邊方向以既定高度設有空氣供應 孔，攸此孔將空氣供應給蝕刻槽丨2内的蝕刻液。 的 作。接著使用第1圖至第4圖說明上述構造之姓刻裝置的運 ㈣2 ’打開第2圖所示之供應闕52 ’從供應管5。對钱 刻槽12填充既定量的蝕刻液。蝕刻液可為一般使用的 體，例如可使用將硝酸和醋酸和氟酸混合在一起的混合 Ϊ既iU由未圖示的溫度調節㈣’可將嶋；節 接著’㈣員冑先在安裝#單元板26的餘刻裝置上， 藉由一根根的插銷組合，將晶圓3〇嵌入支持 ， =所示’將晶圓30安裝至姓刻裝置。安裝晶圓3〇之後，藉 ^制部來驅動馬達38，以旋轉桿子16。藉由此桿子16的曰 ^ 此處旋轉外周連接至桿子16之支持溝24的晶圓 。籍由控制部來控制驅動馬達38的旋轉數，藉此，以 ^ &6〇iPm的速度來旋轉晶圓3〇，每隔任意秒數改變旋轉方 向而作正轉或逆轉。 ^2#圖所示之貯蓄槽〗4的蝕刻液連通至配管〇，被送 德過::。Ϊ至過遽器42的韻刻液在過遽器42被過遽 後，被送至口即筒20。被送至，即筒2〇的钱刻液被送至截刻槽 第14頁 7054-6435-PF(N3);Ahddub.ptd 1245339 五、發明說明（Π) 12的底部。此外，此送出量調整至每分鐘釗升。藉此，蝕 刻槽1 2内部的蝕刻液將溢出。 從蝕刻槽1 2溢出的蝕刻液在貯蓄槽〗4被回收。回收於 =蓄槽14的蝕刻液連通至配管44，經過過遽器乜，在蝕刻 :12的底部藉由哪筒再次被送出。如此，蝕刻 置内部循環著。 然後，藉由蝕刻液在循環中連通過濾器仏，蝕刻液中 所包含的異物在過濾器42被濾過，如此保持了蝕刻液的清 淨。另外，在蝕刻槽12的内部，具有使蝕刻液上升的流 動所以，連接至晶圓表背面的餘刻液受到擾拌。因此， =防止蝕刻液的滯留，並抑制晶圓表背面不均勻的蝕刻過 ^在此狀態下，晶圓3 0的蝕刻係以目標取代的方式來持 縯。藉此，晶圓30的表背面進行目標取代蝕刻。蝕刻結束 後，從蝕刻槽12取出的晶圓30快速移至未圖示的洗淨 行洗淨。 此外，藉由本實施型態，可在不改造習知之蝕刻裝置 的情況下，輕易應用本發明。換言之，在習知之蝕刻裝置 中，藉由在晶圓用支持溝24交替安裝單元板26和晶圓3〇， 可輕易應用本發明。 [第2實施型態] ^接著使用第5圖至第7圖來說明本發明的第2實施型 態。此外’本實施型態如以下的說明，在第1實施型態 中’其特徵在於：具備用來固定單元板的支柱12〇，在其 第15頁 7054-6435-PF(N3) ;Ahddub.ptd
第5圖為從正面觀看第2實施型態之#刻裝置的縱向剖 面圖，第6圖（a)為本發明之第2實施型態中之左支持臂16〇 及左托架162的縱向剖面圖，第6圖（1))為右支持臂17〇及右 托架172的縱向剖面圖，第7圖（3)為桶子的縱向剖面圖， 第7圖（b)為第7圖（a)的B - B’剖面圖。 如第5至第7圖所示，本實施型態之蝕刻裝置在左托架 162和右托架172上以與桿子16平行的方式固定有四根支枉 120。如第7圖（a)所不，在上下方向以既定的㈤隔分別配 置兩根支柱120。如第7圖（b)所示，在支柱12〇上，設有用 來固定單元板126的單元板支持溝122。 如第5圖所示，14條單元板支持溝丨22以38mm的高度設 於各個支柱120，溝的寬度為5mm。相對於16條的晶圓支 持溝24，單元板支持溝122設定為14條的原因如下。 換言之，如第5圖所示，存在於桶子18兩端的晶圓3〇 於面向桶子18外側的面上以左托架162和右托架172為面， 而不面向其他晶圓3〇。於是，在未面向其他晶圓3〇的面 上，不需要配置單元板126。因此，在桶子18的中央部 位，各晶圓支持溝24之間空出距離。於是，由於各晶圓3〇 之間空出距離，所以，蝕刻加工中的晶圓3 〇的相互作用變 小’配置單元板1 2 6的必要減少。因此，在桶子1 8的中央 部位，不設置單元板支持溝丨22。 '
7054-6435-PF(N3);Ahddub.ptd 第 16 頁 五、發明說明（13) 單元板支持溝122以晶圓支持溝24 一半的高度被設 置。因此，單元板支持溝122向著支柱12〇的長邊方向配置 出晶，支持溝24和單元板支持溝122交替出現的狀態。 單元板126略呈薄圓板狀，厚度設為丨· 5mm，直徑設為 196mm。另外，如第7圖（a)所示，單元板126在其外周具有 四個突起狀的阻止器128。阻止器128的先端為c字型，此c 字型的内周部如第7圖（b)所示，嵌合至單元板支持溝 122，將14片單元板126固定在支柱120上。 此外’在本實施型態中，為避免單元板126和桿子16 的接觸、，使單元板1 2 6的直徑小於晶圓3 〇的直徑2 〇 〇 mH1，將 其設定為196mm。但是，單元板126的直徑不受此限，和晶 圓3 0的直徑相同或大於晶圓3 〇的直徑都可以，不過必須設 置用來避免和桿子16接觸的凹孔。 但是’考慮到後述的實施資料，宜設定為和晶圓3 〇約 略相同的直徑。此外，藉由使單元板丨26的大小和晶圓3〇 相同或比晶圓3 0小，可具有好處，亦即，在使用插銷組合 安裝晶圓30時，使單元板126不會成為干擾，並且覆蓋晶 圓30。 另外’單元板126的厚度也不限定在1· 5mm，無論厚 薄，都可達到本發明的效果。由於節省空間的需求，薄一 點會比較好。但是，因為要確保強度，所以〇· 7mm〜1· 5mm 會最適合。 接著，使用第5至第7圖來說明上述構造之蝕刻裝置的 運作。首先，和第1實施型態相同，在蝕刻槽1 2裡充填既
7054-6435-PF(N3);Ahddub.ptd 第17頁 1245339 五、發明說明（14) 疋1的姓刻液。 接著，作業員藉由一根根的插銷組合將晶圓3 0嵌入晶 圓支持溝24，如第5圖所示，將晶圓30安裝至蝕刻裝置 上。藉此’ 1 6片晶圓3 0呈現以3 8 mm的高度並列的狀態。之 後’和第1實施型態相同’以1 〇〜5 〇 r p m的速度旋轉晶圓 3 〇 ’每隔任意秒數改變旋轉方向，進行正轉和逆轉。 另外，驅動唧筒以循環蝕刻液，在此狀態下，晶圓3 〇 的餘刻以目標取代的方式來進行。藉此，晶圓的表背面進 行目標取代蝕刻。蝕刻進行完畢後，將從蝕刻槽〗2取出的 晶圓3 0快速移至未圖示的洗淨槽進行洗淨。 此外，在第1實施型態中，支持溝24上固定著單元板 26，當具有此種構造時，支持溝24的一半作為支持單元板 26的用途。另一方面，如本實施型態所示，藉由另外在支 fl20上设置皁兀板支持溝122以固定單元板126，可提高 ，產力。換言之，所有晶圓支持溝24可用來支持 ^刻相較於第1實施型態’可一次對兩倍片數的晶圓進行 相較於第1實施型態，在本實施一 板的距離為變為一半，但晶圓 二中日日囫和早凡 變。所以，获db * = = 者面的钱刻精度並未改 並提高生產力為兩倍。 β維持良好的蝕刻精度 步旋轉的情Ϊ第1但及亦圓了所有晶圓同 另外’在各個實施型態，，雖然都以=的來=: 第18頁 7054-6435-PF(N3) ;Ahddub.ptd 1245339 五、發明說明（15) 但亦可使單元板以和晶圓相反的方向來旋轉的構造。 在第1及第2實施型態中，單元板的形狀略呈圓板狀， 但實際上單元板的形狀不在此限。例如，在第8圖（a)所示 之中央’亦可為大配合大孔的單元板226，第8圖（b)所示 之短柵攔形薄板亦可為複數並列的單元板326。如此，對 餘刻液之流動給予影響的具體物件，無論是哪種形狀，都 y以拿來構成單元板。所以，一般所謂「板」雖然指的是 薄板的意思，但在本發明中，被稱為單元板的不限於是板 狀的物件，亦包含對蝕刻液的流動給予影響所有具體物 件0 B再者，在本實施型態中，已說明過使用混合酸蝕刻液 =%合，但本發明亦可應用於使用鹼性蝕刻液的場合。此 2，在鹼性蝕刻液方面，可使用一般所使用的蝕刻液，例 可使用將氳氧化鈉和異丙醇和水混合在一起的蝕刻 液。 ，f實施型態中，以例子說明過半導體晶圓的蝕刻 的蝕刻^。發明當然也可應用於金屬、其他晶圓或薄板狀體 旋韓t ί ί發明不受上述實施型態的限制，有關晶圓的 內;；板的形狀、钱刻液的種類等，㈣明要旨 的靶圍内，可作種種的應用和 [實施資料] 接著，以下將以里分k . 本發明ff B in> Μ 板的大小為基準，具體說明使用 +赞明對日日囡進行蝕刻的情況。 第19頁 7054-6435-PF(N3)；Ahddub.ptd 1245339 五、發明說明（16) 第9圖（a )〜（c )係在單元板比晶圓大的情況下和比晶圓 小的情況下’分別在相同程度的情況求取蝕刻後的晶圓 SFQR ’再將之平均化和視覺化。 、 第9圖（a)顯示安裝具有比晶圓表面積大35%的單元板 並進行#刻之後的晶圓次平坦度（SFQR)。在此，所謂 SFQR ’係晶圓平坦度的其中一個指標。具體來說，從蝕刻 過的晶圓中取樣複數個既定尺寸（25min角）的矩形（Site)， 對各個樣本求取和所要之厚度的差，藉由算出各樣本值的 平均值而求出SFQR。第9圖（a)上部顯示分割成2 5mm角之矩
形的各個Si te的SFQR。第9圖（a)下部將這些值視覺化。 。同_樣’第9圖（b)顯示安裝安裝具有比晶圓表面積小 的單元板並進行蝕刻之後的晶圓的SFQR，第9圖（c) _ 不安裝和晶圓同樣大小的單元板並進行蝕刻之後的晶、 SFQR 。 叫的
由第9圖（a)〜（c)下部所示的視覺化之⑽圖表可看出 如第9圖（c)所示，安裝和晶圓同樣大小的單元板並進行 刻之後的晶圓的SFQR最良好。從此實施資料可看出，單 板的大小宜和晶圓大小相同。特別是，單元板的表面積γ 小宜為晶圓表面積大小的95%〜1〇5%。在此，所謂單元板j 表面積大小，是指投影在和晶圓相鄰之單元板的晶圓上 =面η積。換言之，如第7圖⑷所示，Ml點虛線表示自 曰曰圓30和早的重疊部分的面積宜為95%〜1〇5%。 另一方面，當比較使用習知之蝕刻裝置對晶圓進行 刻的情況和使用應用本發明之時刻裝置對晶圓進行蝕刻
7054-6435-PF(N3);Ahddub.ptd 第20頁 1245339 五、發明說明（17) 情況時，下面使用第1 0及第1 1圖來說明。 第1 0圖顯示使用習知之蝕刻裝置對25片晶圓進行餘刻 之後再從蝕刻後的2 5片晶圓取樣的資料。 第10圖（a)對25片晶圓取樣之後，取某個晶圓中的最 大SFQR值為橫軸並取具有其最大SFQR值的晶圓片數為縱軸 之後的圖表。 第10圖（b)為從25片晶圓取樣合計1300Site的SFQR值 之後’取其SFQR值為橫轴並取具有該SFQR值的Site的數為 縱轴的圖表。 第10圖（c)顯示從25片晶圓取樣後，再顯示Site的各 個位置的SFQR值的平均值。 第10圖（d)顯示閾值設為5/ζιη時，在Site的各個位置 SFQR為5 /zm以上的缺陷site的比例。 另一方面’第11圖顯示使用本發明之蝕刻裝置對2 〇片 晶圓進行餘刻之後再從蝕刻後的2 〇片晶圓取樣的資料。此 外，第11圖（a)〜（d)的各圖表及圖顯示與其對應之第1〇圖 (a)〜（d)相同的内容。 如第10圖（a)所示，藉由習知之蝕刻裝置對25片晶圓 進行#刻的最大SFQR值的平均值為〇392。另一方面，如 第11圖（a)所示’使用應用本發明之蝕刻裝置對2〇片晶圓 進行#刻的最大SFQR值的平均值為〇256。藉由使用應用 本發明之蝕刻裝置，相較於使用習知之蝕刻裝置，最大 SFQR值的平均值改善了 3〇%以上。 另外’如第10圖（b)所示，藉由習知之蝕刻裝置對25
1245339 五、發明說明（18) '' ------- 片晶圓進行蝕刻之後再取樣的13〇〇^忟的”卯值的平均值 為〇· 20 5。另一方面，如第11圖（b)所示，使用應用本發明 之刻裝置對2 0片晶圓進行蝕刻之後再取樣的1 3 0 0 S i t e的 SFQR值的平均值為〇·丨go。藉由使用應用本發明之蝕刻裝 置’相較於使用習知之蝕刻裝置，平均SFQR值改善了 30% 〇 再者’如第10(d)圖所示，在使用習知之蝕刻裝置進 行钱刻後的晶圓上，SFQR為〇. 5 以上的缺陷Site在晶圓 外周附近產生了幾個。相對於此，如第1 1圖（d )所示，在 使用應用本發明之蝕刻裝置進行蝕刻後的晶圓上，完全不 會產生SFQR為5#m以上的缺陷Site的。 如此，若檢討第1 0及第11圖所示之實施資料，藉由使 用應用本發明之蝕刻裝置，相較於使用習知之蝕刻裝置， 進^亍姓刻後的晶圓的平坦度可大大改善，在晶圓中心附 近，其效果尤其顯著。 【發明效果】 藉由本發明之银刻裝置，可提高進行#刻後之晶圓表 背面的平坦度。特別是可提高晶圓^心附近之表背面的平 坦度。
第22頁 7054-6435-PF(N3);Ahddub.ptd 1245339
圖式簡單說明 【圖示簡單說明】 面圖 第1圖為從正面觀看箆 。 囬靦看第1貫施型態之蝕 刻裝置的縱向剖 第2圖為從侧面觀看第1實 面圖 施型態之蝕刻裝置的縱向剖 臂60及左托架62 的縱向 第3圖（a)為第j實施 的縱向剖面圖，第宁之左支持賀W及左^ 剖面圖。 第3圖(b)為右支持臂7〇及右托架72 第4圖（a)為第1售l #开】能 圖（b)為第1 |§| β 包1 中之桶子的縱向剖面圖，第4 EKD」兩弟丄圖的A部的放大圖。 面圖 。為彳文正面觀看第2實施型態之蝕刻裝置的縱向剖 m Λ6 為第2 m態中之左支持臂160及左托架 面圖，第6圖（b)為右支持臂170及右托架172 的縱向剖面圖。 為第2實施型態中之桶子的縱向剖S圖’第7 圖（b)為第7圖（a)的B —B，剖面圖。 第8圖（a)〜（b)為可使用於本發明之單元板的變形範 例。 第9圖（a)〜（c)係在單元板比晶圓大的情況下和比晶圓 小的情況下’分別在相同程度的情況求取蝕刻後的晶圓 SFQR，再將之平均化和視覺化。 、/第10圖（a)〜（d)顯示使用習知之蝕刻裝置對25片晶圓 進行钱刻之後再從飯刻後的2 5片晶圓取樣的資料。 7054-6435-PF(N3);Ahddub.ptd 第23頁 1245339 圖式簡單說明 曰曰 第11圖（a)〜（d )顯示使用本發明之蝕刻裝置對2 0片 圓進行蝕刻之後再從蝕刻後的2 0片晶圓取樣的資料。 第1 2圖為從正面觀看習知之蝕刻裝置的縱向剖面圖 【主要元件符號說明】 10〜 外殼； 1 0 a〜側板； 10b 〜侧板； 1 2〜蝕刻槽； 12a 〜側板； 1 2 b〜側板； 14〜 貯蓄槽 ; 16〜桿子； 18〜 桶子； 2 0〜唧筒； 22〜 支持台 ; 2 4〜支持溝； 26〜 單元板 ; 2 8〜突起部； 30〜 晶圓， 32〜齒輪； 35〜 齒輪； 3 5 a〜小齒輪 35b 〜大齒輪 ; 3 6〜驅動齒輪 38〜 驅動馬達； 4 0〜驅動轴； 42〜 過濾器 4 4〜配管； 46〜 排出管 48〜排出管； 50〜 供給管 5 2〜供給管； 60〜 左支持臂； 62〜左托架； 64a 〜蓋板； 64b〜底板； 66〜 空氣管 70〜右支持臂 72〜 右托架 80〜BOX ; 82〜 支持樑 1 20〜支柱；
7054-6435-PF(N3);Ahddub.ptd 第24頁 1245339 圖式簡單說明 12 2〜單元板支持溝； 124〜機晶圓支持溝； 126〜單元板； 1 28〜阻止器； 1 6 0〜左支持臂； 1 6 2〜左托架； 170〜右支持臂； 172〜右托架； 226〜單元板； 326〜單元板； 34a，34b，34c，34d，34e，34f 〜齒輪。
7054-6435-PF(N3);Ahddub.ptd 第25頁

Claims (1)

1245339 六、申請專利範圍 持在= 狀Ξ兩= Π的圓板狀元 飯刻， 将上迷凡件，一邊進行 其特徵在於： ?在i Ϊ各元件之間配置非旋轉元件。 · 申晴專利範圍第1項之蝕刻方、土 旋轉元件略呈圓板狀。 法’其中，上述非 3 ·如申晴專利範圍第丨或2項之 非旋轉元件的表面積大 J方法，其中，上述 9〇%〜1〇5%。 〃、述70件的表面積大小的 4 ·如申晴專利範圍第丨項 件為半導體晶圓。 韻^方去’其中，上述元 5· —種颠刻裝置，具有 刻液之钱刻#和複數個圓板 ^面為了使t填有钱 上述各元件保持在可旋轉牛y^向的狀態且使 件的外周且在自由旋轉的狀態：；受連接至上述各元 其特徵在於： 又到支持’ 在上述元件支持裝置所彡 上配置有非旋轉元件。 持的上述各元件之間的位置 6·如申請專利範圍第5項之蝕 步具有以和上述桿子平行的方式受1到固 ^中’其進一 支柱上固定有上述非旋轉元件。 的支柱，在上述 非旋7轉ίΠΠΊ:第5或6項之㈣裝置，其中，上述 第26胃 7054-6435-PF(N3) ;Ahddub.ptd 1245339 六、申請專利範圍 & Μ : ^申明專利範圍第5項之蝕刻裝置，1中，Jl、f # 95%〜10 5%。 為上述70件的表面積大小的 9 · 一種非旋轉元件，在一 具有複數根桿子，為了使 =裝置中，該蝕刻裝置 轉的狀態，該桿子連接口T = t使上述各元件保持在可旋 的狀態下受到支持非 述^件的外周且纟自由旋轉 子的支持， 轉70件取代上述元件受到上述桿 其特徵在於： 具備一突起部，其可 非旋轉元件略呈圓板狀。 、轉元件，其中，上述 上述非旋轉元件的表面圍第9或10項之非旋轉元件，其中， 95%〜10 5%。 積大小為上述元件的表面積大小的 非旋轉it件由聚兩^所圍製第成9項之非旋轉元件，丨中，上述 製程將兩片以上^^=^造方0法’包含一姓刻製程，該 態，一邊旋轉上述s n X 、晶圓保持在板面相向的狀 其特徵在於：曰曰’一邊進行蝕刻， 配置有一元件，該元认 液液流一些變化。^ 給予相鄰接之各晶圓間的蝕刻 7054-6435-PF(N3);Ahddub.ptd 第27頁
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