專利名稱：用于等離子體蝕刻機(jī)器的氣體分布電極的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種氣體分布電極，特別是涉及一種用于等離子體蝕刻機(jī)器的氣體分布電極。
背景技術(shù)：
在半導(dǎo)體工藝中，干式蝕刻(dry etch)工藝一般為等離子體蝕刻，其將蝕刻氣體注入真空反應(yīng)室中，再利用射頻源(RF power)讓蝕刻氣體產(chǎn)生等離子體。等離子體中含有自由基(radicals)與正負(fù)離子，其中自由基會(huì)擴(kuò)散并吸附到晶片表面，而離子會(huì)轟擊至晶片表面，以物理方式來移除晶片表面的材料。在離子轟擊的過程中，晶片表面原子間的化學(xué)鍵結(jié)會(huì)被破壞，所以在離子轟擊的幫助下，上述的自由基很快地就可和晶片表面的原子或分子產(chǎn)生反應(yīng)并形成氣態(tài)的副產(chǎn)品。這些氣態(tài)的副產(chǎn)品是易于揮發(fā)的，可由晶片表面脫附(desorbed)而出，并經(jīng)由對(duì)流氣體從反應(yīng)室中排出。
圖5為繪示現(xiàn)有平行板式等離子體蝕刻反應(yīng)室200的構(gòu)造示意圖，包含定義等離子體反應(yīng)室200的外殼210(圖5中未表示射頻源的配置)。在等離子體蝕刻工藝中，工藝氣體284由工藝氣體入口240經(jīng)由氣體分布電極230通入等離子體蝕刻反應(yīng)室200中，而連接到真空幫浦270的廢氣出口260用來將等離子體反應(yīng)室200抽真空。此氣體分布電極230具有數(shù)個(gè)氣孔用以將工藝氣體均勻分散于使等離子體蝕刻反應(yīng)室200之內(nèi)。工作件例如晶片或基板280被放置在電極板220之上，以進(jìn)行等離子體蝕刻反應(yīng)。
一般而言，金屬薄膜蝕刻工藝在基板中央?yún)^(qū)域的蝕刻速率最快，基板四周較慢。因此，為了控制蝕刻均勻度，一般將特殊可抗蝕刻的膠帶粘貼在前述氣體分布電極的中央?yún)^(qū)域以封閉位于中央?yún)^(qū)域的氣孔，藉此使中央?yún)^(qū)域的氣體流量降低，進(jìn)而使基板中央?yún)^(qū)域的蝕刻速率下降。但上述膠帶在長(zhǎng)時(shí)間處于蝕刻反應(yīng)的條件下還是會(huì)逐漸解離，形成反應(yīng)物污染反應(yīng)室而降低產(chǎn)品成品率。
此外，針對(duì)前述蝕刻不均勻的問題，亦有人提出將氣體分布電極的中央?yún)^(qū)域完全不形成氣孔而僅在環(huán)繞中央?yún)^(qū)域的周邊區(qū)域形成氣孔；然而吾人發(fā)現(xiàn)在長(zhǎng)時(shí)間處于蝕刻反應(yīng)的條件下，應(yīng)用前述設(shè)計(jì)的氣體分布電極在具有平坦表面的中央?yún)^(qū)域(因未設(shè)置氣孔)會(huì)有異常耗損，而使得其壽命不及前述現(xiàn)有氣體分布電極230的1/3。

發(fā)明內(nèi)容
因此本發(fā)明的目的就是在提供一種氣體分布電極，其可克服或至少改善前述先前技術(shù)的問題。
為達(dá)上述以及其它目的，本發(fā)明提供一種氣體分布電極，其主要包括多個(gè)設(shè)置于下表面的凹部以及多個(gè)設(shè)置于該些凹部周邊的通孔。每一該些通孔由該氣體分布電極的上表面延伸至相對(duì)應(yīng)的下表面。
相較于前述現(xiàn)有的氣體分布電極，本發(fā)明的氣體分布電極的中央?yún)^(qū)域僅設(shè)有該些凹部而并未設(shè)置任何通孔，因此可有效降低工作件中央?yún)^(qū)域的蝕刻速率，藉此達(dá)到優(yōu)選的蝕刻均勻度。此外，該些凹部可減緩氣體分布電極中央?yún)^(qū)域表面的氣體流動(dòng)速率，進(jìn)而有效減少蝕刻等離子體對(duì)電極板的耗損，使得其壽命可與前述現(xiàn)有氣體分布電極相當(dāng)。


圖1繪示根據(jù)本發(fā)明一實(shí)施例的氣體分布電極的剖面示意圖。
圖2繪示圖1氣體分布電極的下視圖。
圖3繪示圖1氣體分布電極100的上視圖。
圖4繪示根據(jù)本發(fā)明一實(shí)施例的等離子體蝕刻機(jī)器的剖面示意圖。
圖5繪示現(xiàn)有平行板式等離子體蝕刻反應(yīng)室的剖面示意圖。
簡(jiǎn)單符號(hào)說明100氣體分布平板電極104等離子體蝕刻反應(yīng)室110a上表面106氣室110b下表面112通孔114凹部 120電極板130工作件 140室壁襯墊200等離子體反應(yīng)室 210外殼
220電極板 230氣體分布電極240氣體入口260廢氣出口270真空幫浦280基板或晶片具體實(shí)施方式
雖然本發(fā)明可表現(xiàn)為不同形式的實(shí)施例，但附圖所示者及于下文中說明者為本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例，并請(qǐng)了解本文所揭示的被考量為本發(fā)明的一范例，且并非意圖用以將本發(fā)明限制于圖標(biāo)及/或所描述的特定實(shí)施例中。
請(qǐng)參照?qǐng)D1，其繪示根據(jù)本發(fā)明一實(shí)施例的氣體分布電極100的剖面示意圖，其主要包括多個(gè)設(shè)置于下表面110b的凹部114，以及多個(gè)設(shè)置于該些凹部114周邊的通孔112。每一該些凹部114的深度大約為氣體分布電極厚度的1/3～2/3。每一該些通孔112由該氣體分布電極100的上表面110a延伸至相對(duì)應(yīng)的下表面110b。本發(fā)明的氣體分布電極100優(yōu)選由經(jīng)過陽極處理的鋁金屬板制成。
圖2所示為圖1氣體分布電極100的下視圖，圖3所示為圖1氣體分布電極100的上視圖。如圖2所示，該氣體分布電極100的中央?yún)^(qū)域并未設(shè)置任何通孔，而該些通孔112呈陣列排列。然而，通孔112的主要目的是為了能夠均勻地分布工藝氣體，因此，其它能夠?qū)⒐に嚉怏w均勻地分布的氣孔位置設(shè)計(jì)均可運(yùn)用在本發(fā)明的氣體分布電極100中。
請(qǐng)參照?qǐng)D4，其繪示根據(jù)本發(fā)明一實(shí)施例的使用圖1氣體分布電極100的等離子體蝕刻機(jī)器剖面示意圖。如圖所示，該氣體分布電極100通過室壁襯墊(wall liner)140而安裝在一等離子體蝕刻反應(yīng)室104內(nèi)。該氣體分布電極100、室壁襯墊140以及反應(yīng)室104的外壁圍繞出一氣室106。反應(yīng)氣體經(jīng)由管線導(dǎo)入氣室106，之后通過氣體分布電極100的氣孔112進(jìn)入該氣體分布電極100與一電極板120。該電極板120亦用于承載欲進(jìn)行等離子體蝕刻的工作件130，例如半導(dǎo)體晶片或用于液晶顯示器工藝的基板，因此電極板120優(yōu)選為一靜電基座(Electro-Static Chuck；ESC))。該等離子體蝕刻機(jī)器設(shè)有一射頻源(RF power)用以使反應(yīng)氣體在該氣體分布電極100與電極板120之間產(chǎn)生等離子體，對(duì)電極板120上的工作件130進(jìn)行干式蝕刻。
相較于圖5所示現(xiàn)有的氣體分布電極230，本發(fā)明的氣體分布電極100的中央?yún)^(qū)域并未設(shè)置任何通孔，因此可有效降低工作件130中央?yún)^(qū)域的蝕刻速率，藉此達(dá)到優(yōu)選的蝕刻均勻度。此外，設(shè)于本發(fā)明氣體分布電極100對(duì)應(yīng)于該電極板120的下表面100b的多個(gè)凹部114，可減緩氣體分布電極中央?yún)^(qū)域表面的氣體流動(dòng)速率，進(jìn)而有效減少蝕刻等離子體對(duì)電極板的耗損，使得其壽命可與前述現(xiàn)有氣體分布電極230相當(dāng)。
雖然本發(fā)明以優(yōu)選實(shí)施例揭露如上，然而其并非用以限定本發(fā)明，本領(lǐng)域的技術(shù)人員在不脫離本發(fā)明的精神和范圍內(nèi)，可作些許的更動(dòng)與潤(rùn)飾，因此本發(fā)明的保護(hù)范圍應(yīng)當(dāng)以后附的權(quán)利要求所界定者為準(zhǔn)。
權(quán)利要求
1.一種氣體分布電極，適用于一等離子體蝕刻機(jī)器中，該氣體分布電極具有相對(duì)應(yīng)的第一表面與第二表面，該氣體分布電極包括多個(gè)凹部，被設(shè)置于該第一表面；以及多個(gè)通孔，設(shè)置于該些凹部的周邊，且每一該些通孔由該第一表面延伸至該第二表面。
2.如權(quán)利要求1所述的氣體分布電極，其中每一該些凹部的深度大約為氣體分布電極厚度的1/3～2/3。
3.一種等離子體蝕刻機(jī)器，包括一等離子體蝕刻反應(yīng)室；一電極板，設(shè)置于該等離子體蝕刻反應(yīng)室內(nèi)，用以承載一欲進(jìn)行等離子體蝕刻的工作件；以及一氣體分布電極，具有相對(duì)應(yīng)的第一表面與第二表面，該第一表面對(duì)應(yīng)于該電極板，其中該氣體分布電極具有多個(gè)設(shè)置于該第一表面的凹部以及多個(gè)設(shè)置于該些凹部周邊的通孔，并且每一該些通孔由該第一表面延伸至該第二表面。
4.如權(quán)利要求3所述的等離子體蝕刻機(jī)器，其中每一該些凹部的深度大約為氣體分布電極厚度的1/3～2/3。
5.如權(quán)利要求3所述的等離子體蝕刻機(jī)器，其還包括一室壁襯墊，用以將該氣體分布電極安裝在該等離子體蝕刻反應(yīng)室內(nèi)。
全文摘要
一種用于等離子體蝕刻機(jī)器的氣體分布(gasdistribution)電極，包括多個(gè)設(shè)置于該氣體分布電極第一表面的凹部，以及多個(gè)設(shè)置于該些凹部周邊的通孔。每一該些通孔由該氣體分布電極的第一表面延伸至相對(duì)應(yīng)的第二表面。本發(fā)明還涉及采用上述氣體分布電極的等離子體蝕刻機(jī)器。
文檔編號(hào)H05H1/00GK1758825SQ200510108808
公開日2006年4月12日 申請(qǐng)日期2005年9月30日 優(yōu)先權(quán)日2005年9月30日
發(fā)明者洪健雄, 曾崇豪, 陳瀅如, 王亮為 申請(qǐng)人:友達(dá)光電股份有限公司