專利名稱:反應腔的制作方法
技術領域:
本實用新型涉及一種半導體設備,且特別是涉及一種等離子體蝕刻工藝 中使用的反應腔。
背景技術:
等離子體是一種受到部分離子化的氣體(partially ionized gas),經由電場 的加速,對分子或原子團進行撞擊來產生離子化反應。在半導體工藝中,等 離子體(plasma)受到廣泛的應用,例如是應用于清潔(cleaning)、涂布(coating)、 濺射(sputtering)、等離子體化學氣相沉積(plasma CVD)、離子注入(ion implantation)或是々蟲凌'J (etching)等。不管是等離子體清洗機器、等離子體蝕刻機器或是等離子體沉積機器 等,都會利用離子轟擊(例如轟擊靶材或是晶片表面)的方式來進行,這使 得反應腔壁與晶片上,會產生微粒,造成污染。圖1與圖2是繪示已知淹沒式等離子體系統及其反應腔與晶片的示意 圖。以圖1與圖2中的淹沒式等離子體系統(plasma flood system)的離子注入 機器為例,已知淹沒式等離子體系統105的反應腔100具有一個開口 1K), 反應腔100中產生的射線120由開口 110中射出,撞擊至晶片130。其中, 反應腔100開口 110表面的遮板140與晶片130表面之間的距離很短,約為 10厘米左右,且遮板140具有光滑的表面。在進行離子注入的過程中,通常會先在晶片130上形成一層圖案化光致 抗蝕劑,覆蓋住不欲注入離子的區(qū)域。隨著離子注入的進行,光致抗蝕劑中 產生的脫氣(outgas)會大量地附著在開口 110的表面。當這些脫氣過多時,會 造成剝落(peeling)現象,而導致微粒的形成,這些微粒會污染反應腔及晶片 130表面,導致缺陷的數量大增。實用新型內容鑒此,本實用新型的目的之一在于提供一種反應腔,其具有粗糙的表面、減少離子轟擊造成的微粒,進而降低缺陷的數目,提高成品率。本實用新型提出一種反應腔,適用于等離子體工藝機器,反應腔具有開 口,開口表面設置有遮板,其中,遮板與晶片的表面相對,且遮板的表面為 4且4造的表面。依照本實用新型的實施例所述的反應腔,其中粗糙的表面包括波浪狀表面或4居齒;R表面。依照本實用新型的實施例所述的反應腔,其中遮板的表面包括多條橫紋 或多條直紋。依照本實用新型的實施例所述的反應腔,其中遮板的表面包括多個分散 的突起。依照本實用新型的實施例所述的反應腔,其中遮板包括上遮板與下遮 板,固定于開口表面。依照本實用新型的實施例所述的反應腔,其中上遮板與下遮板夾一角度。依照本實用新型的實施例所述的反應腔,其中上遮板與下遮板分別呈n 字形。依照本實用新型的實施例所述的反應腔,其中遮板的材料包括石墨。 依照本實用新型的實施例所述的反應腔,其中反應腔的材料包括石墨。 依照本實用新型的實施例所述的反應腔,其中反應腔適用于淹沒式等離子體系統(Plasma Flood System)。依照本實用新型的實施例所述的反應腔,其中等離子體工藝機器包括等離子體清洗機器、等離子體蝕刻機器、等離子體沉積機器與等離子體注入機器。本實用新型因釆用具有粗糙表面的反應腔開口,因此,在進行等離子體 工藝的步驟中,可以有效地增加附著涂布的表面積,而降低剝落的機會,不 但大幅減少了缺陷數目,提高加工的成品率,也有助于延長遮板的使用壽命, 節(jié)省制造成本。為讓本實用新型的上述和其他目的、特征和優(yōu)點能更明顯易懂,下文特 舉優(yōu)選實施例,并結合附圖,作詳細說明如下。
圖1是繪示已知淹沒式等離子體系統的結構示意圖。圖2是繪示已知淹沒式等離子體系統其反應腔與晶片的示意圖。圖3A是繪示本實用新型實施例的 一種反應腔的結構圖。圖3B是繪示本實用新型實施例的 一種反應腔的遮板上禾見圖。圖3C是繪示本實用新型實施例的一種反應腔的遮板剖面圖。圖4是繪示本實用新型實驗例的反應腔遮板改造前與改造后的缺陷數目圖。簡單符號說明100、 300:反應腔105:淹沒式等離子體系統110、 310:開口120:射線130:晶片140、 340:遮板340a:上遮板340b:下遮板350:螺釘具體實施方式
圖3A是繪示本實用新型實施例的一種反應腔的結構圖。圖3B是繪示 本實用新型實施例的一種反應腔的遮板上視圖。圖3C是繪示本實用新型實 施例的 一種反應腔的遮板剖面圖。本實施例是以淹沒式等離子體系統中的反應腔為例作說明,請參照圖 3A、圖3B與圖3C,此反應腔300適用于等離子體的離子注入機器(未繪示)。反應腔300的材料例如是石墨或是鋁,射線經由反應腔300的開口 310 射出,撞擊晶片(未繪示)的表面。在本實施例中,淹沒式等離子體系統(可參 照圖l)用來對晶片進行摻雜注入步驟,射線例如是離子束,會經由開口310 射出,注入于晶片(晶片與反應腔開口的相對位置可參照圖2所示)。反應腔300開口 310的表面設置有遮板340。遮板340的材料例如與反 應腔300相同,如鋁或石墨,優(yōu)選為石墨。其中,遮板:340與晶片的表面相 對,且遮板340的表面為粗糙的表面。此處所稱的粗糙的表面可以是波浪狀表面(如圖3B所示),或者是鋸齒狀表面。遮板340的表面例如具有多條 橫紋,如圖3A、圖3B所示,當然,遮板340表面也可以具有多條直紋。在 另 一實施例中,此遮板的表面也可以設置有多個分散的突起而形成此粗糙的表面。請參照圖3A與3B,遮板340可以分為上遮板340a與下遮板340b兩個 部分。上遮板340a固定于反應腔300開口 310的上半部表面,下遮板340b 則固定于反應腔300開口 310的下半部表面。上遮板340a與下遮板340b例 如以螺釘350固定于反應腔300上,并與反應腔300緊密地相接(如圖3C 所示)u此二者例如是配合開口 310的形狀,分別呈n字型,且上遮板340a 與下遮板340b之間夾有一個角度,其例如是大于90。的鈍角。由于遮板340的表面為粗糙的表面,可以增加遮板340整體涂布(coating) 的表面積,減少剝落的情形。如此不但能夠減輕微粒生成的機會,有助于維 持反應腔300及晶片表面的清潔,并且降低缺陷的數目。且遮板的使用壽命 (lifetime)也能夠延長,進而降低制造成本。特別一提的是,上述實施例中雖然是以離子注入工藝中所使用的淹沒式 等離子體系統的反應腔為例作說明,然而,本實用新型并不限于用在此系統 中。其他等離子體工藝機器,如等離子體清洗機器、等離子體蝕刻機器、等 離子體沉積機器與其他種類的等離子體注入機器,都可以使用本實用新型提 出的此種反應腔,利用具有粗糙表面的遮板,來達到降低缺陷數目等的優(yōu)點。以下便以一實驗例,進一步說明本實用新型。圖4是繪示本實用新型實 驗例的反應腔遮板改造前與改造后的缺陷數目圖。請參照圖4,在本實驗例中,是以第20周為分界,第20周(W20)之前 未使用本實用新型提出的反應腔;至于第20周之后則使用了本實用新型所 提出的反應腔。在本實驗例中,反應腔的開口設置的是波浪狀遮板。由圖4可知,第20周(W20)之前所測得的缺陷數目平均值為223.3;第 20周(改造為波浪狀遮板)之后所測得的缺陷數目平均值則為42.2。很明顯地, 將反應腔開口的遮板作了適度的改造之后,缺陷數目平均值大幅下降了 181.1。因此,本實用新型確實能夠大幅度抑制剝落的發(fā)生,減少晶片的缺陷 數,提高成品率。且遮板的使用壽命也可以延長,達到節(jié)省制造成本的效杲-雖然本實用新型已以優(yōu)選實施例揭示如上,然而其并非用以限定本實用 新型,任何本領域的技術人員,在不脫離本實用新型的精神和范圍內,當可些許的更動與修改,因此本實用新型的保護范圍以所附權利要求所界定者 為準。
權利要求1. 一種反應腔,適用于等離子體工藝的機器,其特征在于該反應腔具有開口,該開口表面設置有遮板,其中,該遮板與晶片的表面相對,且該遮板的表面為粗糙的表面。
2、 如權利要求1所述的反應腔,其特征在于其中該粗糙的表面包括波 浪狀表面或鋸齒狀表面。
3、 如權利要求1所述的反應腔,其特征在于其中該遮板表面包括多條 橫纟丈。
4、 如權利要求1所述的反應腔,其特征在于其中該遮板表面包括多條 直紋。
5、 如權利要求1所述的反應腔,其特征在于其中該遮板表面包括多個 分散的突起。
6、 如權利要求1所述的反應腔,其特征在于其中該遮板包括上遮板與 下遮板,固定于該開口表面。
7、 如權利要求6所述的反應腔,其特征在于其中該上遮板與該下遮板 夾一角度。
8、 如權利要求6所述的反應腔,其特征在于其中該上遮板與該下遮板 分別呈n字形。
9、 如權利要求1所述的反應腔,其特征在于其中該遮板的材料包括石墨。
10、 如權利要求1所述的反應腔,其特征在于其中該反應腔的材料包括 石墨。
專利摘要一種反應腔,適用于等離子體工藝的機器,反應腔具有開口,開口表面設置有遮板,其中,遮板與晶片的表面相對,且遮板的表面為粗糙的表面。遮板粗糙的表面可以增加附著涂布的面積,降低剝落的情形,從而減輕微粒的污染。
文檔編號H01L21/67GK201112360SQ20072014256
公開日2008年9月10日 申請日期2007年5月22日 優(yōu)先權日2007年5月22日
發(fā)明者吳書明, 張力夫, 徐大鎮(zhèn), 楊易昌, 蔡慶文 申請人:力晶半導體股份有限公司