侧向扰流式感应耦合等离子体蚀刻机的制造方法及其结构技术

本发明专利技术公开了一种侧向扰流式感应耦合等离子体蚀刻机的制造方法及其结构，其中制造方法包括：提供第一腔体；提供第二腔体，形成于第一腔体的下方且相连通；设置至少一个第一进气口在第一反应腔室的顶面；设置至少一个第二进气口在第一反应腔室的外围且位于第二腔体顶面；以及多个第三进气口，在第二反应腔体的侧壁上且高于晶圆片顶面的位置。借由本发明专利技术的实施，可以改善气体分流效果不佳的情况，有效的调整气体分流，达到改变晶圆表面蚀刻率分布及提升外围浓度的功效。

【技术实现步骤摘要】
侧向扰流式感应耦合等离子体蚀刻机的制造方法及其结构
本专利技术涉及侧向扰流式感应耦合等离子体蚀刻机的制造方法及其结构，特别是涉及一种侧向扰流式高均匀度感应耦合等离子体蚀刻机的制造方法及其结构
技术介绍
不管是半导体、光电产业、还是功率电子元件，使用等离子体蚀刻制程制作，已经在应用上相当的广泛。因应不同的制程需求，必需提供各种调整均匀性的制程参数。利用上部制程，在进气位置进行气体分流，以达成调整蚀刻率均匀性是一种常见的作法，特别是腔室间隙(chambergap)小于20毫米(mm)的电容式射频等离子体蚀刻机(CapacitiveCoupledPlasma,CCP)，其功效非常明显。但是对感应耦合等离子体蚀刻机(InductiveCouplePlasmaEtcher,ICP)而言，利用气体分流方式，并无效果。这是因为ICP都使用宽带(widegap)，间隙大于140毫米(mm)，在气体未到达晶圆片前就会混合在一起，以至于过去在感应耦合等离子体蚀刻机，利用气体分流方式，并无多大效果。如图1及图2所示，现有的感应耦合等离子体蚀刻机，其使用第一进气口提供等离子体反应的主气体，又使用第二进气口，用以辅助提升等离子体反应区其气体反应物的外围浓度，但这样的设计，往往因为第二进气口送入的气体，很容易被排气口直接抽除，因此无法如预期，达到提升外围气体反应物浓度的功效。
技术实现思路
本专利技术为侧向扰流式感应耦合等离子体蚀刻机的制造方法及其结构，其主要解决如何借由气体分流的调整，使蚀刻的均匀性及气体反应物的外围浓度提升，以达到最佳蚀刻效果的问题。本专利技术提供一种侧向扰流式感应耦合等离子体蚀刻机的制造方法，其包括：提供第一腔体，其具有第一反应腔室；提供第一线圈，其环绕设置于第一腔体的外围；提供第二腔体，其具有第二反应腔室，第二腔体形成于第一腔体的下方，且第二反应腔室与第一反应腔室相连通；提供第二线圈，其环绕设置于第二腔体的外围；设置至少一个第一进气口，其形成于第一反应腔室的顶面，又第一进气口输入第一气流，在第一反应腔室及第二反应腔室的等离子体反应区形成气体反应物气团，以覆盖晶圆片；设置至少一个第二进气口，其形成于第一反应腔室的外围且位于第二腔体顶面的位置，又第二进气口输入第二气流，用以通过气体反应物气团的边缘区域；设置多个第三进气口，其形成于第二反应腔体的侧壁上且高于晶圆片顶面的位置，又第三进气口输入第三气流，用以使第二气流产生扰流，以增加气体反应物气团的边缘的气体反应物分子浓度；设置至少一个出气口，其与第二反应腔室相连通且形成于晶圆片下方的位置。在本专利技术的一实施例中，该多个第三进气口的喷射角度介于0-60度之间。在本专利技术的一实施例中，侧向扰流式感应耦合等离子体蚀刻机的制造方法还包括：提供气体流量比例控制器，其用以控制该至少一个第一进气口、该至少一个第二进气口、该多个第三进气口及该出气口间的气体流量的比例及流速。本专利技术又提供一种侧向扰流式感应耦合等离子体蚀刻机结构，其包括：第一腔体，其具有第一反应腔室；第一线圈，其环绕设置于第一腔体的外围；第二腔体，其具有第二反应腔室，第二腔体形成于第一腔体的下方，且第二反应腔室与第一反应腔室相连通；第二线圈，其环绕设置于第二腔体的外围；至少一个第一进气口，形成于第一反应腔室的顶面；至少一个第二进气口，形成于第一反应腔室的外围且位于第二腔体顶面的位置；多个第三进气口，形成于第二反应腔体的侧壁上且高于晶圆片顶面的位置；以及至少一个出气口，其与第二反应腔室相连通且形成于晶圆片下方的位置。在本专利技术的一实施例中，该多个第三进气口的喷射角度介于0-60度之间。在本专利技术的一实施例中，侧向扰流式感应耦合等离子体蚀刻机结构还包括：气体流量比例控制器，用以控制该至少一个第一进气口、该至少一个第二进气口、该多个第三进气口及该出气口间的气体流量的比例及流速。借由本专利技术的实施，至少可以达成下列的进步功效：(一)可以有效的借由调整气体分流，达到改变晶圆表面蚀刻率的分布；(二)可以改善过去宽间隙反应腔体，其气体分流效果不佳的情况；(三)可以有效的提升气体反应物的外围浓度。为了使任何本
的技术人员了解本专利技术的
技术实现思路
并据以实施，且根据本说明书所揭露的内容、权利要求及附图，任何本
的技术人员可轻易的理解本专利技术相关的目的及优点，因此将在实施方式中详细叙述本专利技术的详细特征以及优点。附图说明图1为现有技术一实施例的侧向扰流式高均匀度感应耦合等离子体蚀刻机的第一进气口搭配第二进气口进气的结构示意图；图2为图1所示的侧向扰流式高均匀度感应耦合等离子体蚀刻机的气流模拟状态图；图3为本专利技术一实施例的侧向扰流式高均匀度感应耦合等离子体蚀刻机的制造方的流程示意图；图4为本专利技术一实施例的侧向扰流式高均匀度感应耦合等离子体蚀刻机结构的示意图；图5为本专利技术一实施例的侧向扰流式高均匀度感应耦合等离子体蚀刻机结构使用三组进气口进气的气流状态示意图；图6为图5所示的三组进气口进气的气流模拟状态图；图7为本专利技术一实施例的侧向扰流式高均匀度感应耦合等离子体蚀刻机结构的三组进气口使用气体流量比例控制器的机构示意图；图8为本专利技术一实施例的侧向扰流式高均匀度感应耦合等离子体蚀刻机结构的第一反应腔室进行半边均匀性仿真地特性曲线图；以及图9为本专利技术一实施例的侧向扰流式高均匀度感应耦合等离子体蚀刻机结构的第一反应腔室进行半边外缘浓度仿真的特性曲线图。【符号说明】S100：侧向扰流式高均匀度感应耦合等离子体蚀刻机的制造方法S10：提供第一腔体S20：提供第一线圈S30：提供第二腔体S40：提供第二线圈S50：设置至少一个第一进气口S60：设置至少一个第二进气口S70：设置多个第三进气口S80：设置至少一个出气口100：侧向扰流式高均匀度感应耦合等离子体蚀刻机结构10：第一腔体110：第一反应腔室20：第一线圈30：第二腔体310：第二反应腔室40：第二线圈Qin1：第一进气口Qin2：第二进气口Qin3：第三进气口80：出气口910：晶圆片920：气体流量比例控制器PS：等离子体反应区AR0：气体反应物气团AF1：第一气流AF2：第二气流AF3：第三气流θ：喷射角度L1：第一特性曲线L2：第二特性曲线L3：第三特性曲线L4：第四特性曲线L5：第五特性曲线具体实施方式如图3所示，本实施例首先提供一种侧向扰流式高均匀度感应耦合等离子体蚀刻机的制造方法S100，其包括：提供第一腔体S10；提供第一线圈S20；提供第二腔体S30；提供第二线圈S40；设置至少一个第一进气口S50；设置至少一个第二进气口S60；设置多本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种侧向扰流式感应耦合等离子体蚀刻机的制造方法，其特征在于，包括：/n提供第一腔体，其具有第一反应腔室；/n提供第一线圈，其环绕设置于该第一腔体的外围；/n提供第二腔体，其具有第二反应腔室，该第二腔体形成于该第一腔体的下方，且该第二反应腔室与该第一反应腔室相连通；/n提供第二线圈，其环绕设置于该第二腔体的外围；/n设置至少一个第一进气口，其形成于该第一反应腔室的顶面，又该第一进气口输入第一气流，在该第一反应腔室及该第二反应腔室的等离子体反应区形成气体反应物气团，用以覆盖晶圆片；/n设置至少一个第二进气口，其形成于该第一反应腔室的外围且位于该第二腔体顶面的位置，又该第二进气口输入第二气流，用以通过该气体反应物气团的边缘区域；/n设置多个第三进气口，其形成于该第二反应腔体的侧壁上且高于该晶圆片顶面的位置，又该第三进气口输入第三气流，用以使该第二气流产生扰流，以增加该气体反应物气团的边缘的气体反应物分子浓度；以及/n设置至少一个出气口，其与该第二反应腔室相连通且形成于该晶圆片下方的位置。/n

【技术特征摘要】
1.一种侧向扰流式感应耦合等离子体蚀刻机的制造方法，其特征在于，包括：
提供第一腔体，其具有第一反应腔室；
提供第一线圈，其环绕设置于该第一腔体的外围；
提供第二腔体，其具有第二反应腔室，该第二腔体形成于该第一腔体的下方，且该第二反应腔室与该第一反应腔室相连通；
提供第二线圈，其环绕设置于该第二腔体的外围；
设置至少一个第一进气口，其形成于该第一反应腔室的顶面，又该第一进气口输入第一气流，在该第一反应腔室及该第二反应腔室的等离子体反应区形成气体反应物气团，用以覆盖晶圆片；
设置至少一个第二进气口，其形成于该第一反应腔室的外围且位于该第二腔体顶面的位置，又该第二进气口输入第二气流，用以通过该气体反应物气团的边缘区域；
设置多个第三进气口，其形成于该第二反应腔体的侧壁上且高于该晶圆片顶面的位置，又该第三进气口输入第三气流，用以使该第二气流产生扰流，以增加该气体反应物气团的边缘的气体反应物分子浓度；以及
设置至少一个出气口，其与该第二反应腔室相连通且形成于该晶圆片下方的位置。


2.根据权利要求1所述的制造方法，其特征在于，该多个第三进气口的喷射角度介于0-60度之间。


3.根据权利要求1所述的制造方法，其特征...

【专利技术属性】
技术研发人员：林志隆，蔡兆哲，陈俊龙，
申请(专利权)人：聚昌科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：中国台湾;71