TWM535872U - 應用於濕蝕刻製程的擾流板及具有該擾流板的蝕刻系統 - Google Patents

Description

應用於濕蝕刻製程的擾流板及具有該擾流板的蝕刻系統

本新型係關於半導體晶圓蝕刻之技術領域，尤指應用於濕蝕刻製程的一種新穎設計的擾流板及具有該擾流板的一種新穎蝕刻系統。

隨著積體電路產業的興盛，晶圓製造已成為半導體產業最重要之部分。眾所周知，晶圓製造主要包括4個製程階段：蝕刻製程(etching process)階段、黃光製程(lithography process)階段、擴散製程(diffusion process)階段、以及薄膜成長製程(thin film deposition process)階段；其中，蝕刻製程又分為乾式蝕刻與濕式蝕刻製程。

請參閱圖1，係顯示一種濕式蝕刻裝置的側面剖視圖。如圖1所示，該濕式蝕刻裝置1’係包括：一槽體10’、一載台11’、複數條出酸管12’、一回酸管13’、以及複數條氣泡管14’；其中，藉由複數條出酸管12’及回酸管13’循環地供給蝕刻液的同時，該複數條氣泡管14’可施予氣泡以攪動蝕刻液而提高加工件的蝕刻效率。

繼雖然，該濕式蝕刻裝置1’因其高蝕刻效率而被廣泛地應用在濕式蝕刻製程；然而習知的濕式蝕刻裝置1’於濕式蝕刻製程的實務應用中仍顯示出以下缺陷：  (1)肇因於該氣泡管14’所產生的擾動氣泡之粒徑不均以及缺少控制該些擾動氣泡之一攪動路徑的模組或單元，導致該濕式蝕刻裝置1’無法對晶圓上的一蝕刻目標材料達成均勻蝕刻之成效；  (2)如圖1所示，必須搭載複數個幫浦15’與複數條氣泡管14’才能夠藉由循環該氣泡管14’所產生的擾動氣泡以生成所述攪動路徑；顯然，幫浦15’與氣泡管14’之增設係導致該濕式蝕刻裝置1’具有構件成本高、組裝複雜、以及難以維修等缺點。

因此，有鑑於習知的濕式蝕刻裝置1’因搭載使用氣泡管14’而衍生了諸多實務上的缺陷，本案之創作人係極力加以研究發明，而終於研發完成本新型之一種應用於濕蝕刻製程的擾流板。

本新型之主要目的，在於提供一種應用於濕蝕刻製程的擾流板及具有該擾流板的一種蝕刻系統。不同於習知的濕式蝕刻裝置必須搭載至少一個幫浦與複數條氣泡管才能夠提供提升蝕刻效率之功效，本新型僅以一外槽、一內槽、一擾流板、以及一振盪模組構成能夠具有構件成本低、組裝容易、易於維修、能夠提升蝕刻均勻度等優點之一新穎蝕刻系統。特別地，由於該新穎蝕刻系統內搭載有一新穎設計之擾流板，因此，當載有複數個晶圓的晶圓承載座被置入內槽後，工程師可啟動該振盪模組使該晶圓承載座上下震動；並且，於該振盪模組上下震動的同時，內槽內的蝕刻液會透過設置於該擾流板之上的複數個導流孔而均勻地噴向該複數個晶圓之間的間隙，藉此方式令蝕刻液均勻地佈於每個晶圓表面，達到均勻蝕刻晶圓表面之功效。

為了達成上述本新型之主要目的，本案之創作人係首先提供所述應用於濕蝕刻製程的擾流板的一實施例，係包括：   一板本體；  複數個導流孔，係形成於該板本體之上；以及  複數個固定部，係形成於該板本體之兩側。

並且，為了達成上述本新型之主要目的，本案之創作人係又提供所述蝕刻系統的一實施例，係包括：    一外槽；    一內槽，係設置於該外槽內；    一擾流板，係設置於該內槽內，並具有複數個導流孔；   一振盪模組，係具有一振盪器與一晶圓承載座，且該晶圓承載座係用以置入該內槽之中；   其中，當載有複數個晶圓的該晶圓承載座被置入該內槽後，可啟動該震盪振盪模組使該晶圓承載座上下震動；並且，當該震盪振盪模組上下震動的同時，該內槽內的一蝕刻液會透過該複數個導流孔噴向該複數個晶圓。

為了能夠更清楚地描述本新型所提出之一種應用於濕蝕刻製程的擾流板及具有該擾流板的一種蝕刻系統，以下將配合圖式，詳盡說明本新型之較佳實施例。

請參閱圖2，係顯示本新型之一種應用於濕蝕刻製程的擾流板的立體圖。如圖2所示，該擾流板10主要係為具有複數個導流孔102的一板本體101。於本新型的設計中，該複數個導流孔102之中任兩個相鄰的導流孔102之間的一間隔距離為等距，並且每個導流孔102的孔徑大小係介於為3mm至5mm之間。除此之外，為了使得擾流板10能夠被固定於蝕刻槽內的一固定位置，本新型又於板本體101的兩側形成有複數個第一固定部103。值得說明的是，由於擾流板10係應用於半導體晶圓之濕式蝕刻製程中，因此，為了配合不同的晶圓尺寸，例如：6吋、8吋、12吋，可利用該複數個插塞104將該複數個導流孔102之中不使用的導流孔102予以栓塞住。

請繼續地請參閱圖3，係顯示本新型之一種具有擾流板之蝕刻系統的立體組合圖；同時，請參閱圖4與圖5，係分別顯示該具有擾流板之蝕刻系統側面剖視圖與立體分解圖。如圖所示，所述蝕刻系統1係包括：一外槽11、一內槽12、一振盪模組13、以及如圖2所顯示的擾流板10。其中，內槽12係設於外槽11之內，且振盪模組13之一晶圓承載座132係設於該內槽12之中；並且，該擾流板10亦設於該內槽12內，並位於晶圓承載座132的下方。

如熟悉半導體製程的工程師所熟知的，晶圓承載座132通常具有等距間隔的複數個晶圓插槽134，用以供該複數個晶圓2插設其中。另一方面，值得注意的是，擾流板10所具有的複數個導流孔102係的孔徑大小約為3mm-5mm，並且任兩個導流孔102之間係相隔一固定間距。如此設計，當載有複數個晶圓2的該晶圓承載座132被置入內槽12後，工程師便可以啟動振盪模組13，以利用振盪模組13的振盪臂133上下震動該晶圓承載座132；此時，由於擾流板10係設於內槽12內並位於晶圓承載座132的下方，因此當該振盪模組13的振盪臂133上下震動該晶圓承載座132的同時，該內槽12內的蝕刻液便會透過該複數個導流孔102而均勻地噴向該複數個晶圓2之間的間隙，藉此方式令蝕刻液均勻地佈於每個晶圓2的表面，達到均勻蝕刻晶圓2表面之功效。

必須補充說明的是，在濕式蝕刻製程中，內槽12溫度可以例如設為42℃，且蝕刻液的驅動壓力可以例如設為40psi。在這樣的參數設定下，如圖4所示的流向箭頭所顯示的，當該振盪模組13的振盪臂133上下震動該晶圓承載座132之時，自內槽12溢出的蝕刻液會沿著形成於內槽12與外槽11之間的流道而流至該注入孔120，並進一步地透過該注入孔120再次注入內槽12，達到循環蝕刻之目的，藉此方式提升蝕刻效率。

承上所述，為了避免振盪臂133之上下震動以及蝕刻液透過注入孔120再次注入內槽12之時所形成的擾流進一步推擠或改變擾流板10之位置，本新型特別於該板本體101的兩側設計有複數個第一固定部103，並於該內槽12的底部係設有複數個第二固定部121；如此設計，藉由該第一固定部103與該第二固定部121的相互配合，係能夠將擾流板10固定於該內槽12之中，而不受擾流之推擠而改變位置。

如此，上述係已完整且清楚地說明本新型之應用於濕蝕刻製程的擾流板及具有該擾流板的蝕刻系統，經由上述，吾人可以得知本新型係具有下列之優點：

(1)不同於習知的濕式蝕刻裝置1’(如圖1所示)必須搭載複數個幫浦15’與複數條氣泡管14’才能夠提供提升蝕刻效率之功效，本新型係以一外槽11、一內槽12、 一擾流板10、以及一振盪模組13構成能夠提升蝕刻均勻度的一蝕刻系統1。特別地，當載有複數個晶圓2的該晶圓承載座132被置入該內槽12後，可啟動該振盪模組13使該晶圓承載座132上下震動；並且，當該振盪模組13上下震動的同時，該內槽12內的一蝕刻液會透過設置於擾流板10之上的複數個導流孔102噴向該複數個晶圓2，達到均勻蝕刻晶圓2表面之功效。

(2)本新型僅以一外槽11、一內槽12、 一擾流板10、以及一振盪模組13構成一蝕刻系統1，並沒有使用任何幫浦與/或氣泡管；可想而知，本新型具有構件成本低、組裝容易、以及易於維修等優點。

必須加以強調的是，上述之詳細說明係針對本新型可行實施例之具體說明，惟該實施例並非用以限制本新型之專利範圍，凡未脫離本新型技藝精神所為之等效實施或變更，均應包含於本案之專利範圍中。

＜本新型＞
1‧‧‧蝕刻系統
10‧‧‧擾流板
101‧‧‧板本體
102‧‧‧導流孔
103‧‧‧第一固定部
104‧‧‧複數個插塞
11‧‧‧外槽
12‧‧‧內槽
120‧‧‧注入孔
121‧‧‧第二固定部
13‧‧‧振盪模組
131‧‧‧振盪器
132‧‧‧晶圓承載座
133‧‧‧振盪臂
134‧‧‧插槽
2‧‧‧晶圓

＜習知＞ <TABLE border="1" borderColor="#000000" width="_0001"><TBODY><tr><td> 1’ </td><td> 濕式蝕刻裝置 </td></tr><tr><td> 10’ </td><td> 槽體 </td></tr><tr><td> 11’ </td><td> 載台 </td></tr><tr><td> 12’ </td><td> 出酸管 </td></tr><tr><td> 13’ </td><td> 回酸管 </td></tr><tr><td> 14’ </td><td> 氣泡管 </td></tr><tr><td> 15’ </td><td> 幫浦 </td></tr></TBODY></TABLE>

圖1係顯示一種濕式蝕刻裝置的側面剖視圖； 圖2係顯示一種本新型之應用於濕蝕刻製程的擾流板的立體圖； 圖3係顯示本新型之一種具有擾流板之蝕刻系統的立體組合圖； 圖4係顯示該具有擾流板之蝕刻系統的側面剖視圖； 圖5係顯示該具有擾流板之蝕刻系統的立體分解圖。

10‧‧‧擾流板

101‧‧‧板本體

102‧‧‧導流孔

103‧‧‧第一固定部

104‧‧‧插塞

Claims (10)

1. 一種擾流板，係應用於一蝕刻槽之中，係包括：    一板本體；    複數個導流孔，係形成於該板本體之上；以及    複數個固定部，係形成於該板本體之兩側。
2. 如申請專利範圍第1項所述之擾流板，更包括複數個插塞，用以栓塞該複數個導流孔之中不使用的導流孔。
3. 一種蝕刻系統，係包括：    一外槽；    一內槽，係設置於該外槽內；    一擾流板，係設置於該內槽內，並具有複數個導流孔；    一振盪模組，係具有一振盪器與一晶圓承載座，且該晶圓承載座係用以置入該內槽之中；    其中，當載有複數個晶圓的該晶圓承載座被置入該內槽後，可啟動該振盪模組使該晶圓承載座上下震動；並且，當該振盪模組上下震動的同時，該內槽內的一蝕刻液會透過該複數個導流孔噴向該複數個晶圓。
4. 如申請專利範圍第3項所述之蝕刻系統，其中，該振盪模組更包括了一振盪臂，係設於該振盪器與該晶圓承載座之間。
5. 如申請專利範圍第3項所述之蝕刻系統，進一步包括複數個插塞，用以栓塞該複數個導流孔之中不使用的該些導流孔。
6. 如申請專利範圍第3項所述之蝕刻系統，其中，該複數個導流孔的孔徑大小係介於3mm至5mm之間，並且任兩個導流孔之間相隔一固定間距，使得每一個導流孔於該內槽之中係面對任兩個晶圓之間的間隙。
7. 如申請專利範圍第3項所述之蝕刻系統，其中，該晶圓承載座係具有等距間隔複數個晶圓插槽，用以供該複數個晶圓插設其中。
8. 如申請專利範圍第3項所述之蝕刻系統，其中，該擾流板更包括：  一板本體，其上係形成有該複數個導流孔；以及  複數個第一固定部，係形成於該板本體之兩側。
9. 如申請專利範圍第8項所述之蝕刻系統，其中，該內槽的底部係設有複數個第二固定部，用以與該複數個第一固定部相互配合，進以將該擾流板固定於該內槽之中。
10. 如申請專利範圍第8項所述之蝕刻系統，其中，該內槽與該外槽之間係形成有至少一流道，且該內槽的底部係形成有一注入孔。