晶圓邊緣保護(hù)裝置制造方法
【專利摘要】本發(fā)明是一種晶圓邊緣保護(hù)裝置，其安裝于一用于氮化鎵半導(dǎo)體元件及電路制程的感應(yīng)耦合電漿離子蝕刻機(jī)臺(tái)內(nèi)，前述晶圓邊緣保護(hù)裝置具有一環(huán)形夾持部，其中前述環(huán)形夾持部具有一第一內(nèi)直徑以及一第二內(nèi)直徑，覆蓋一半導(dǎo)體晶圓及一晶座的邊緣，用于夾持前述半導(dǎo)體晶圓及晶座，并保護(hù)前述半導(dǎo)體晶圓及晶座的邊緣在蝕刻過(guò)程中不受損壞。
【專利說(shuō)明】晶圓邊緣保護(hù)裝置

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種晶圓邊緣保護(hù)裝置，尤指一種應(yīng)用于一用于氮化鎵半導(dǎo)體元件及電路制程的感應(yīng)耦合電漿離子蝕刻機(jī)臺(tái)內(nèi)的晶圓邊緣保護(hù)裝置。

【背景技術(shù)】
[0002]感應(yīng)I禹合電衆(zhòng)離子蝕刻(inductivelycoupled plasma reactive 1n etch)方法常應(yīng)用于化合物半導(dǎo)體晶片的制程中，蝕刻時(shí)須先將化合物半導(dǎo)體晶圓固定于一作為晶圓載具的晶座上，再將晶圓連同晶座固定于蝕刻機(jī)臺(tái)內(nèi)進(jìn)行蝕刻?，F(xiàn)有技術(shù)中用于固定晶圓及晶座的夾具通常為一爪型晶圓夾具，此爪型晶圓夾具一般具有六個(gè)或八個(gè)指型物，以環(huán)繞方式排列，用于固定半導(dǎo)體晶圓及晶座；由于進(jìn)行化合物半導(dǎo)體晶片背面導(dǎo)孔蝕刻時(shí)須使用較高偏壓功率，因此常在蝕刻過(guò)程中造成晶片邊緣損壞，使產(chǎn)品合格率無(wú)法提高，承載半導(dǎo)體晶圓的晶座也會(huì)因其邊緣曝露于電漿中而受到損壞而須時(shí)常更換而增加生產(chǎn)成本。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明的主要目的在于提供一種晶圓邊緣保護(hù)裝置，用于半導(dǎo)體晶圓電漿離子蝕刻制程中，使半導(dǎo)體晶圓的邊緣不易受損，晶座在蝕刻過(guò)程中能免受蝕刻物質(zhì)的破壞，因此能提高產(chǎn)品的合格率，并能延長(zhǎng)晶座的使用壽命以節(jié)省制程成本。
[0004]為達(dá)上述目的，本發(fā)明提供一種晶圓邊緣保護(hù)裝置，其安裝于一感應(yīng)耦合電漿離子蝕刻機(jī)臺(tái)內(nèi)，前述晶圓邊緣保護(hù)裝置具有一環(huán)形夾持部，其中前述環(huán)形夾持部具有一第一內(nèi)直徑以及一第二內(nèi)直徑，覆蓋一半導(dǎo)體晶圓及一晶座的邊緣，用于夾持前述半導(dǎo)體晶圓及晶座，并保護(hù)前述半導(dǎo)體晶圓及晶座的邊緣在蝕刻過(guò)程中不受損壞。
[0005]于實(shí)施時(shí)，前述第一內(nèi)直徑介于40mm至200mm之間。
[0006]于實(shí)施時(shí),前述第二內(nèi)直徑介于50mm至100mm之間。
[0007]于實(shí)施時(shí)，前述環(huán)形夾持部以陶瓷材料制成。
[0008]于實(shí)施時(shí)，前述晶圓是一化合物半導(dǎo)體氮化鎵(GaN)晶圓，其尺寸介于50mm至200mm之間
[0009]于實(shí)施時(shí)，前述化合物半導(dǎo)體氮化鎵晶圓固定于一尺寸介于50mm至200mm間的晶座。
[0010]于實(shí)施時(shí),前述供固定氮化鎵晶圓的晶座以藍(lán)寶石(sapphire)材料基板、玻璃材料基板或碳化硅材料基板制作。
[0011]與現(xiàn)有技術(shù)相比較，本發(fā)明具有的有益效果是:本發(fā)明提供的晶圓邊緣保護(hù)裝置確實(shí)可達(dá)到預(yù)期的目的，于電漿離子蝕刻制程中保護(hù)晶圓及晶座邊緣，因此能提高產(chǎn)品的合格率，并能延長(zhǎng)晶座的使用壽命，進(jìn)而節(jié)省制程成本。其確具產(chǎn)業(yè)利用的價(jià)值。

【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0012]圖1A、圖1B、圖1C是本發(fā)明所提供的晶圓邊緣保護(hù)裝置的一實(shí)施例的示意圖與局部截面放大圖。
[0013]附圖標(biāo)記說(shuō)明:10_感應(yīng)耦合電漿離子蝕刻機(jī)臺(tái)；100_晶圓邊緣保護(hù)裝置；101-環(huán)形夾持部；102-第一內(nèi)直徑；103-第二內(nèi)直徑；104-晶圓邊緣覆蓋寬度；110-半導(dǎo)體晶圓；120-晶座。

【具體實(shí)施方式】
[0014]請(qǐng)參閱圖1A、圖1B、圖1C，其為本發(fā)明所提供的晶圓邊緣保護(hù)裝置的一種實(shí)施例的示意圖，其中圖1C為圖1B中由虛線C所圈出部分的放大圖，此晶圓邊緣保護(hù)裝置100安裝于一感應(yīng)耦合電漿離子蝕刻機(jī)臺(tái)10內(nèi)，具有一環(huán)形夾持部101，其中前述環(huán)形夾持部101具有一第一內(nèi)直徑102以及一第二內(nèi)直徑103，前述邊緣保護(hù)裝置100于使用時(shí)覆蓋一半導(dǎo)體晶圓110及一晶座120的邊緣，用于夾持前述半導(dǎo)體晶圓110及晶座120，并保護(hù)前述半導(dǎo)體晶圓110及晶座120的邊緣在蝕刻過(guò)程中不受損壞。
[0015]在本發(fā)明所提供的實(shí)施例中，由前述第一內(nèi)直徑102所形成的開口作為半導(dǎo)體晶圓的蝕刻區(qū)域，而第二內(nèi)直徑103所形成的空間需能完全包含整個(gè)晶圓及晶座，此發(fā)明可應(yīng)用在化合物半導(dǎo)體氮化鎵晶圓，尺寸大小涵蓋2英寸(50mm)到8英寸(200mm)，氮化鎵(GaN)晶圓包含成長(zhǎng)于一半絕緣性4H碳化硅(4H-SiC)或6H碳化硅(6H_SiC)基板的以氮化鎵為主的磊晶層，而用于承載晶圓的晶座其尺寸須大于等于晶圓尺寸，因此第一內(nèi)直徑102可為介于40mm至200mm之間，而第二內(nèi)直徑103可為介于50mm至100mm之間；以目前氮化鎵晶圓生產(chǎn)線的主流尺寸4英寸(10mm)晶圓為例，氮化鎵晶圓常用晶座為以具導(dǎo)電性材料構(gòu)成的藍(lán)寶石(sapphire)晶座、玻璃晶座或碳化娃晶座,尺寸可為4英寸(10mm)至8英寸(200_)，因此對(duì)4英寸晶圓而言，本發(fā)明所提供的晶圓邊緣保護(hù)裝置的最佳實(shí)施例中，第一內(nèi)直徑102的范圍為介于90mm至10mm之間，而第二內(nèi)直徑103的范圍可介于10mm至200mm之間，此設(shè)計(jì)所覆蓋的4英寸晶圓邊緣覆蓋寬度104約為1.5至5.0mm ;前述第一內(nèi)直徑及第二內(nèi)直徑的范圍可隨晶圓及晶座尺寸大小而進(jìn)行調(diào)整；為了達(dá)到保護(hù)晶圓及晶座邊緣的功能，如述環(huán)形夾持部101以具有聞?dòng)捕?、聞抗蝕刻性及聞抗腐蝕性的材料制成為較佳，其中以陶瓷材料為最佳選擇。
[0016]因此，本發(fā)明所提供的晶圓邊緣保護(hù)裝置憑借覆蓋晶圓及晶座的邊緣，使半導(dǎo)體晶圓的邊緣不易受損，且因晶圓及晶座的邊緣都受到覆蓋保護(hù)，用于接合晶圓與晶座的膠質(zhì)或蠟在蝕刻過(guò)程中不會(huì)曝露于蝕刻材料中，因此能避免膠質(zhì)及蠟受蝕刻而漏出污染晶圓，同時(shí)也能避免晶座在蝕刻過(guò)程中受蝕刻物質(zhì)的破壞。
[0017]綜上所述，本發(fā)明提供的晶圓邊緣保護(hù)裝置確實(shí)可達(dá)到預(yù)期的目的，于電漿離子蝕刻制程中保護(hù)晶圓及晶座邊緣，因此能提高產(chǎn)品的合格率，并能延長(zhǎng)晶座的使用壽命，進(jìn)而節(jié)省制程成本。其確具產(chǎn)業(yè)利用的價(jià)值。
[0018]以上說(shuō)明對(duì)本發(fā)明而言只是說(shuō)明性的，而非限制性的，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員理解，在不脫離權(quán)利要求所限定的精神和范圍的情況下，可作出許多修改、變化或等效，但都將落入本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種晶圓邊緣保護(hù)裝置，安裝于一感應(yīng)耦合電漿離子蝕刻機(jī)臺(tái)內(nèi)，其特征在于:該晶圓邊緣保護(hù)裝置具有一環(huán)形夾持部，其中該環(huán)形夾持部具有一第一內(nèi)直徑以及一第二內(nèi)直徑，覆蓋一半導(dǎo)體晶圓及一晶座的邊緣，用于夾持該半導(dǎo)體晶圓及該晶座，并保護(hù)該半導(dǎo)體晶圓及該晶座的邊緣在蝕刻過(guò)程中不受損壞。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的晶圓邊緣保護(hù)裝置，其特征在于:該第一內(nèi)直徑介于40_至200mm之間。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的晶圓邊緣保護(hù)裝置，其特征在于:該第二內(nèi)直徑介于50_至1000mm 之間。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的晶圓邊緣保護(hù)裝置，其特征在于:該環(huán)形夾持部以陶瓷材料制成。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的晶圓邊緣保護(hù)裝置，其特征在于:該晶圓是一化合物半導(dǎo)體氮化鎵晶圓，其尺寸介于50mm至200mm之間。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的晶圓邊緣保護(hù)裝置，其特征在于:該化合物半導(dǎo)體氮化鎵晶圓包含成長(zhǎng)于一半絕緣性4H碳化硅或6H碳化硅基板的以氮化鎵為主的磊晶層。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的晶圓邊緣保護(hù)裝置，其特征在于:該化合物半導(dǎo)體氮化鎵晶圓固定于一尺寸介于50mm至200mm間的晶座。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的晶圓邊緣保護(hù)裝置，其特征在于:該晶座以藍(lán)寶石材料基板、玻璃材料基板或碳化硅材料基板制作。
【文檔編號(hào)】H01L21/67GK104051293SQ201310080281
【公開日】2014年9月17日 申請(qǐng)日期:2013年3月13日 優(yōu)先權(quán)日:2013年3月13日
【發(fā)明者】陳家豪, 魏逸豐, 謝曜鍾, 卓宜德, 華特東尼福摩斯 申請(qǐng)人:穩(wěn)懋半導(dǎo)體股份有限公司