一种消除蚀刻图形偏移的方法及装置制造方法及图纸

一种消除蚀刻图形转移的方法及装置，通过将等离子轰击装置的配件聚焦环表面部分磨成倒角，从而减小对等离子轰击的折射使等离子轰击保持方向。本发明专利技术能有效地解决蚀刻图形转移的问题，提高了成品率，节约了生产成本。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及半导体工艺制程领域，特别是涉及一种消除蚀刻图形 偏移的方法及装置。
技术介绍
在集成电路制程工艺中， 一般分为氧化、光刻和刻蚀、掺杂、退 火和杂质再分布等步骤。其中，光刻技术类似于照片的印相技术，光刻胶相当于相纸上的 感光材料，光刻掩才莫相当于相片底片。光刻技术通过显影、定影、坚 膜等步骤溶解掉光刻掩模上的一些区域，形成版形。蚀刻是将光 刻掩模上的图形再转移到硅片上的技术。蚀刻的任务是将没有被光刻 胶保护的硅片上层材料刻蚀掉。这些上层材料可能是二氧化硅、氮化 硅、多晶硅等。如今，在半导体封装厂中进行蚀刻一般可以使用两种装置， 一种 是等离子轰击为机理的装置(以下简称等离子轰击装置)， 一种是气 体刻蚀为机理的装置(以下筒称气体刻蚀装置)。所述等离子轰击装 置是干法刻蚀的 一种，利用等离子轰击为原理将被轰击材料表面的原 子轰出从而达到刻蚀的目的，该装置一般包括下电极和聚焦环(Focus Ring )等配件；所述气体刻蚀装置是利用气体均向性刻蚀进行纯化学反应刻蚀。其中，采用等离子轰击装置进行蚀刻进行有源区蚀刻栈点时经常发现晶片边缘有深沟(DT， Deep Trench)的图形转移。图1是等离子轰击原理示意图。如图1所示，在实际生产中，对 晶片进行等离子轰击蚀刻的过程是在等离子轰击装置中来完成的，晶 片被放置于下电极上方，箭头方向表示等离子轰击的方向。所述等离 子轰击的方向按照工艺要求应基本保持竖直。等离子轰击装置的腔体 里面有一个命名为聚焦环(Focus Ring)的配件。所述的聚焦环的配 件边缘与晶片边缘太接近，而且接触边缘不圆滑没有倒角。因此，在 晶片边缘的等离子体轰击的方向产生偏离，从而造成在晶片边缘最后 蚀刻的图形有偏移现象。图2是等离子轰击晶片表面剖面图。如图2所示，箭头方向表示 等离子轰击的方向，所述的等离子轰击方向由于与聚焦环的边缘接触 过近而产生倾斜。因此，蚀刻后的晶片也随着等离子轰击方向的倾斜 而产生倾斜。由于晶片边缘芯片的蚀刻图形产生了倾斜，会造成晶片边缘芯片 图形发生偏移。图3是晶片边缘芯片图形偏移示意图，梭形的区域代 表有源区，圓形区域代表深沟。按照工艺标准，有源区棱角应该与深 沟圆心对准。但如图3所示，有源区棱角与深沟圓心并没有对准，晶 片边缘产生了图形转移。所述的图形转移会对晶片的成品率有所影响，实验可知会造成 0.5~2%的成品率损失。图4是晶片成品率损失示意图，晶片上的黑色区域代表失效芯片，白色方格代表成品芯片。如图所示，晶片边缘 有相当一部分芯片作废。因此，晶片边缘蚀刻图形偏移会造成芯片成品率下降，浪费了人 力和资源，影响了器件性能，也给后续的测试工作增加了难度和工作量。
技术实现思路
'为了解决上述蚀刻图形出现偏移和晶片成品率损失的问题，提出 一种消除蚀刻图形转移的方法及装置，能有效地消除蚀刻图形转移并 提高芯片成品率。一种消除蚀刻图形转移的方法是通过把等离子轰击装置的聚焦 环配件表面磨成倒角以保持等离子轰击的方向。所述倒角的角度范围为15。~80°。 所述倒角角度的最佳取值为30。。一种消除蚀刻图形转移的装置，所述装置的结构至少包括下电极 和聚焦环。所述下电极用于提供晶片的托盘，并为晶片在蚀刻过程中 提供恒温。所述聚焦环用于将等离子体聚焦到晶片，并保护下电极。 所述的聚焦环在下电极的外围。一种除蚀刻图形转移的装置，所述装置的聚焦环配件的表面部分 成倒角。所述倒角的角度范围为15。~85°。 所述倒角角度的最佳取值为30 °。本专利技术能有效地提高芯片生产成品率，节约人力和资源，并提高 了器件性能，也给后续的测试工作减少了难度和工作量。附图说明图1是等离子轰击原理示意图2是等离子轰击晶片表面剖面图3是晶片边缘芯片图形偏移示意图4是晶片成品率损失示意图5是采用本专利技术的等离子轰击原理图6是釆用本专利技术的晶片边缘芯片图形偏移示意图7是采用本专利技术的晶片成品率损失示意图8是本专利技术装置的俯视示意图。具体实施例方式以下结合附图和具体实施例对本专利技术作详细说明。 本专利技术的一个实施例是对二氧化硅进行蚀刻，该工序是在进行深 沟蚀刻之前。图5是采用本专利技术的等离子轰击原理图。如图5所示， 本专利技术将等离子轰击装置的聚焦环与晶片接近的部分磨成倒角，所述 倒角基本上不会对等离子轰击的方向产生影响，使等离子轰击的角度 保持竖直，从而有效地避免了蚀刻图形有偏移的现象。所述的倒角角 度的取值范围为15°~85°，最佳取值为30°。图6是采用本专利技术的晶片边缘芯片图形偏移示意图。如图6所示， 梭形区域为有源区，圆形区域为深沟。采用了本专利技术后，晶片边缘芯片中的有源区棱角基本对准了深沟的圓心，达到了工艺要求。图7是采用本专利技术的晶片成品率损失示意图。如图7所示，晶片中黑色的区域为失效芯片，其他的为成品芯片。对比图4可知，应用本专利技术后，晶片成品率明显提高。实验证明应用本专利技术后，芯片成品率已降低到0.1%~0.3%,足见本专利技术的有效性。半导体生产厂所采用的等离子轰击装置一般包括Depo Shield, Cover Ring Outer, Base Ring,Cover Ring Inner, ESC (下电才及)， Focus Ring (聚焦环)等。本专利技术装置对等离子轰击装置的部分配件 作了部分改进。图8是本专利技术装置的俯视示意图。如图8所示，本发 明的装置至少包括下电极和聚焦环。所述下电极用于提供晶片的托 盘，并为晶片在蚀刻过程中提供恒温。所述聚焦环用于将等离子体聚 焦到晶片，并保护下电极。所述的聚焦环在下电极的外围。以上所述仅为专利技术的较佳实施例而已，并不用于限制本专利技术。凡 在本专利技术的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等， 均应包含在本专利技术的保护范围之内。权利要求1.一种消除蚀刻图形转移的方法，其特征在于所述消除图形转移的方法通过把等离子轰击装置的聚焦环配件表面磨成倒角以保持等离子轰击的方向。2. 根据权利要求1所述的一种消除蚀刻图形转移的方法，其特 征在于所述倒角的角度范围为15°~80。。3. 根据权利要求1或2所述的 一种消除蚀刻图形转移的方法， 其特征在于所述倒角角度的最佳取值为30°。4. 一种消除蚀刻图形转移的装置，其特征在于其结构至少包括 下电极，为晶片提供托盘，并使晶片在蚀刻过程中保持恒温； 聚焦环，将等离子体聚焦到晶片，并保护下电极； 所述聚焦环在下电极外围。5. 如权利要求3所述的一种消除蚀刻图形转移的装置，其特征 在于所述消除蚀刻图形转移的装置的聚焦环配件的表面部分成倒角。6. 如权利5所述的一种消除蚀刻图形转移的装置，其特征在于 所述倒角的角度范围为15°~80°。7. 根据权利要求5或6所述的 一种消除蚀刻图形转移的装置， 其特征在于所述倒角角度的最佳取值为30。。全文摘要一种消除蚀刻图形转移的方法及装置，通过将等离子轰击装置的配件聚焦环表面部分磨成倒角，从而减小对等离子轰击的折射使等离子轰击保持方向。本专利技术能有效地解决蚀刻图形转移的问题，提高了成品率，节约了生产成本。文档编号H01J37/32GK101303965SQ20071004053公开日2008年11月12日 申请日期2007年5月11日 优先权日2007年5月11日专利技术者李先林, 晨 杨, 汪新学, 黄本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种消除蚀刻图形转移的方法，其特征在于：所述消除图形转移的方法通过把等离子轰击装置的聚焦环配件表面磨成倒角以保持等离子轰击的方向。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：汪新学，李先林，杨晨，黄永彬，
申请(专利权)人：中芯国际集成电路制造上海有限公司，
类型：发明
国别省市：31[中国|上海]