[發(fā)明專利]一種消除蝕刻圖形偏移的方法及裝置

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 200710040530.9
• 申請(qǐng)日: 2007-05-11
• 公開（公告）號(hào): CN101303963A
• 公開（公告）日: 2008-11-12
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 汪新學(xué);陳曉軍;楊晨;黃光瑜
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 中芯國(guó)際集成電路制造（上海）有限公司
• 主分類號(hào): H01L21/00
• 分類號(hào): H01L21/00;H01L21/3065;H01L21/311;H01L21/3213;H01J37/32;H05H1/00;C23F4/00
• 代理公司: 上海智信專利代理有限公司
• 代理人: 王潔

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及半導(dǎo)體工藝制程領(lǐng)域，特別是涉及一種消除蝕刻圖形偏移的方法及裝置。?

背景技術(shù)

在集成電路制程工藝中，一般分為氧化、光刻和刻蝕、摻雜、退火和雜質(zhì)再分布等步驟。?

其中，光刻技術(shù)類似于照片的印相技術(shù)，光刻膠相當(dāng)于相紙上的感光材料，光刻掩模相當(dāng)于相片底片。光刻技術(shù)通過(guò)顯影、定影、堅(jiān)膜等步驟溶解掉光刻掩模上的一些區(qū)域，形成版圖圖形。蝕刻是將光刻掩模上的圖形再轉(zhuǎn)移到硅片上的技術(shù)。蝕刻的任務(wù)是將沒(méi)有被光刻膠保護(hù)的硅片上層材料刻蝕掉。這些上層材料可能是二氧化硅、氮化硅、多晶硅等。?

如今，在半導(dǎo)體封裝廠中進(jìn)行蝕刻一般可以使用兩種裝置，一種是等離子轟擊為機(jī)理的裝置(以下簡(jiǎn)稱等離子轟擊裝置)，一種是氣體刻蝕為機(jī)理的裝置(以下簡(jiǎn)稱氣體刻蝕裝置)。所述等離子轟擊裝置是干法刻蝕的一種，利用等離子轟擊為原理將被轟擊材料表面的原子轟出從而達(dá)到刻蝕的目的，該裝置一般包括下電極和聚焦環(huán)?(Focus?Ring)等配件；所述氣體刻蝕裝置是利用氣體均向性刻蝕進(jìn)行純化學(xué)反應(yīng)刻蝕。?

其中，采用等離子轟擊裝置進(jìn)行蝕刻進(jìn)行有源區(qū)蝕刻棧點(diǎn)時(shí)經(jīng)常發(fā)現(xiàn)晶片邊緣有深溝(DT，Deep?Trench)的圖形轉(zhuǎn)移。?

圖1是等離子轟擊原理示意圖。如圖1所示，在實(shí)際生產(chǎn)中，對(duì)晶片進(jìn)行等離子轟擊蝕刻的過(guò)程是在等離子轟擊裝置中來(lái)完成的，晶片被放置于下電極上方，箭頭方向表示等離子轟擊的方向。所述等離子轟擊的方向按照工藝要求應(yīng)基本保持豎直。等離子轟擊裝置的腔體里面有一個(gè)命名為聚焦環(huán)(Focus?Ring)的配件。所述的聚焦環(huán)的配件邊緣與晶片邊緣太接近，而且接觸邊緣不圓滑沒(méi)有倒角。因此，在晶片邊緣的等離子體轟擊的方向產(chǎn)生偏離，從而造成在晶片邊緣最后蝕刻的圖形有偏移現(xiàn)象。?

圖2是等離子轟擊晶片表面剖面圖。如圖2所示，箭頭方向表示等離子轟擊的方向，所述的等離子轟擊方向由于與聚焦環(huán)的邊緣接觸過(guò)近而產(chǎn)生傾斜。因此，蝕刻后的晶片也隨著等離子轟擊方向的傾斜而產(chǎn)生傾斜。?

由于晶片邊緣芯片的蝕刻圖形產(chǎn)生了傾斜，會(huì)造成晶片邊緣芯片圖形發(fā)生偏移。圖3是晶片邊緣芯片圖形偏移示意圖，梭形的區(qū)域代表有源區(qū)，圓形區(qū)域代表深溝。按照工藝標(biāo)準(zhǔn)，有源區(qū)棱角應(yīng)該與深溝圓心對(duì)準(zhǔn)。但如圖3所示，有源區(qū)棱角與深溝圓心并沒(méi)有對(duì)準(zhǔn)，晶片邊緣產(chǎn)生了圖形轉(zhuǎn)移。?

所述的圖形轉(zhuǎn)移會(huì)對(duì)晶片的成品率有所影響，實(shí)驗(yàn)可知會(huì)造成0.5～2％的成品率損失。圖4是晶片成品率損失示意圖，晶片上的黑色區(qū)域代表失效芯片，白色方格代表成品芯片。如圖所示，晶片邊緣有相當(dāng)一部分芯片作廢。?

因此，晶片邊緣蝕刻圖形偏移會(huì)造成芯片成品率下降，浪費(fèi)了人力和資源，影響了器件性能，也給后續(xù)的測(cè)試工作增加了難度和工作量。?

發(fā)明內(nèi)容

為了解決上述蝕刻圖形出現(xiàn)偏移和晶片成品率損失的問(wèn)題，提出一種消除蝕刻圖形轉(zhuǎn)移的方法及裝置，能有效地消除蝕刻圖形轉(zhuǎn)移并提高芯片成品率。?

一種消除蝕刻圖形轉(zhuǎn)移的方法，所述消除圖形轉(zhuǎn)移的方法通過(guò)在等離子轟擊裝置上應(yīng)用厚度薄的聚焦環(huán)配件以保持等離子轟擊的方向，所述聚焦環(huán)厚度范圍為3～10毫米，所述聚焦環(huán)的厚度與所述等離子轟擊裝置的下電極的厚度基本持平。?

所述聚焦環(huán)厚度的最佳取值為5毫米。?

一種消除蝕刻圖形轉(zhuǎn)移的裝置其結(jié)構(gòu)至少包括：下電極，為晶片提供托盤，并使晶片在蝕刻過(guò)程中保持恒溫；聚焦環(huán)，將等離子體聚焦到晶片，并保護(hù)下電極；晶片，被蝕刻晶片。所述聚焦環(huán)在下電極外圍。所述晶片被放置于下電極上方；所述聚焦環(huán)配件的厚度薄，其厚度范圍為3～10毫米；所述聚焦環(huán)的厚度與所述下電極的厚度基本持平。?

所述聚焦環(huán)厚度的最佳取值為5毫米。?

本發(fā)明能有效地提高芯片生產(chǎn)成品率，節(jié)約人力和資源，并提高了器件性能，也給后續(xù)的測(cè)試工作減少了難度和工作量。?

附圖說(shuō)明

圖1是等離子轟擊原理示意圖；?

圖2是等離子轟擊晶片表面剖面圖；?

圖3是晶片邊緣芯片圖形偏移示意圖；?

圖4是晶片成品率損失示意圖；?

圖5是采用本發(fā)明的具體實(shí)施例一的等離子轟擊原理圖；?

圖6是采用本發(fā)明的具體實(shí)施例二的等離子轟擊原理圖；?

圖7是采用本發(fā)明的晶片邊緣芯片圖形偏移示意圖；?

圖8是采用本發(fā)明的晶片成品率損失示意圖；?

圖9是本發(fā)明裝置的俯視示意圖。?