專利名稱：晶片濕法蝕刻裝置及其濕法蝕刻方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種晶片濕法蝕刻裝置及其濕法蝕刻方法，尤其涉及一種將晶片在蝕刻液中轉(zhuǎn)動(dòng)的晶片濕法蝕刻裝置及其濕法蝕刻方法。
背景技術(shù)：
電子產(chǎn)品日新月異，伴隨著半導(dǎo)體芯片的需求不斷增長(zhǎng)，帶動(dòng)了半導(dǎo)體科技的迅速發(fā)展。為了減少芯片所占的體積，芯片內(nèi)的線寬不斷縮小。因此半導(dǎo)體工藝能力受到嚴(yán)重的考驗(yàn)，工藝的精準(zhǔn)度與工藝變異的控制顯得更加重要。尤其以半導(dǎo)體工藝中濕法蝕刻工藝為例，蝕刻深度的變異將大大的影響到芯片產(chǎn)品的良品率。
傳統(tǒng)的晶片濕法蝕刻方法是將一晶片浸入一濕法蝕刻液中，濕法蝕刻液可針對(duì)晶片的表面欲蝕刻的材料進(jìn)行濕法蝕刻。蝕刻的深度依據(jù)蝕刻液相對(duì)欲蝕刻的材料的蝕刻率(每單位時(shí)間的蝕刻深度)及蝕刻時(shí)間的乘積。因此蝕刻深度正比于蝕刻時(shí)間，即較長(zhǎng)的蝕刻時(shí)間將形成較深的蝕刻深度。
傳統(tǒng)的晶片濕法蝕刻裝置及其濕法蝕刻方法是將一晶片垂直置入一蝕刻液中。其中，晶片表面垂直于蝕刻液液面。晶片浸入蝕刻液一預(yù)定的蝕刻時(shí)間后，以相反的方向?qū)⒕〕鲇谖g刻液外。
然而晶片在置入與離開蝕刻液的過程中，需要一定的移動(dòng)時(shí)間。晶片置入蝕刻液過程中首先接觸蝕刻液的一端定義為第一端，最后接觸蝕刻液的一端定義為第二端。
在晶片置入蝕刻液的過程中，第一端與第二端接觸蝕刻液的時(shí)間點(diǎn)有一定程度的落差。第一端比第二端先接觸蝕刻液。相反，在晶片離開蝕刻液的過程中，第一端與第二端離開蝕刻液的時(shí)間有一定程度的落差。第一端比第二端晚離開蝕刻液。
因此，第一端的蝕刻時(shí)間長(zhǎng)于第二端的蝕刻時(shí)間，將使得第一端的蝕刻深度深于第二端的蝕刻深度。進(jìn)而造成晶片表面蝕刻不均勻的現(xiàn)象發(fā)生，大大地降低工藝精確度，影響產(chǎn)品良品率。

發(fā)明內(nèi)容
有鑒于此，本發(fā)明的目的是提供一種晶片濕法蝕刻裝置及其濕法蝕刻方法，其在蝕刻液中轉(zhuǎn)動(dòng)晶片的設(shè)計(jì)，使得晶片表面各處接觸蝕刻液的時(shí)間均相同，且晶片表面各處的蝕刻深度均相同。因此，避免造成晶片表面產(chǎn)生蝕刻不均勻的現(xiàn)象，大大提高工藝精確度與產(chǎn)品良品率。
根據(jù)本發(fā)明的一目的，提出一種晶片濕法蝕刻裝置。晶片濕法蝕刻裝置包括一蝕刻槽、一夾具及一轉(zhuǎn)動(dòng)機(jī)構(gòu)。蝕刻槽用以容置一蝕刻液，夾具用以夾取一晶片進(jìn)出蝕刻液。轉(zhuǎn)動(dòng)機(jī)構(gòu)設(shè)置于蝕刻槽中，用以在蝕刻液中轉(zhuǎn)動(dòng)晶片。
根據(jù)本發(fā)明的再一目的，提出一種晶片濕法蝕刻方法。首先，將一晶片置入一蝕刻液中。接著，在蝕刻液中轉(zhuǎn)動(dòng)晶片。
為讓本發(fā)明的上述目的、特征、和優(yōu)點(diǎn)能更明顯易懂，下文特舉一優(yōu)選實(shí)施例，并配合附圖，作詳細(xì)說明如下。


圖1A～1E為繪示依照本發(fā)明優(yōu)選實(shí)施例的晶片濕法蝕刻方法的晶片濕法蝕刻裝置的示意圖。
圖2為繪示晶片與轉(zhuǎn)柱的方向的示意圖。
圖3為繪示依照本發(fā)明優(yōu)選實(shí)施例的一電壓時(shí)變曲線。
圖4為繪示依照本發(fā)明的晶片濕法蝕刻方法的流程圖。
主要組件符號(hào)說明10晶片11定位邊12相對(duì)邊20、201蝕刻槽21晶舟31夾具40轉(zhuǎn)柱41轉(zhuǎn)柱的延伸方向
50馬達(dá)組60控制單元70蝕刻液100晶片濕法蝕刻裝置D1轉(zhuǎn)動(dòng)方向D10晶片直徑D40兩轉(zhuǎn)柱間距N法線V1第一速度V2第二速度具體實(shí)施方式
請(qǐng)同時(shí)參照?qǐng)D1A～1E及圖2，圖1A～1E繪示依照本發(fā)明優(yōu)選實(shí)施例的晶片濕法蝕刻方法的晶片濕法蝕刻裝置的示意圖。圖2繪示晶片與轉(zhuǎn)柱的方向示意圖。晶片濕法蝕刻裝置100包括一蝕刻槽20、一夾具31及一轉(zhuǎn)動(dòng)機(jī)構(gòu)。蝕刻槽20用以容置一蝕刻液70，蝕刻液70可為一酸性溶液或堿性溶液。夾具31用以夾取一晶片10進(jìn)出蝕刻液70。在本實(shí)施例中，夾具31以一機(jī)械手為例作說明。轉(zhuǎn)動(dòng)機(jī)構(gòu)設(shè)置于蝕刻槽20中，用以在蝕刻液70中轉(zhuǎn)動(dòng)晶片10。在本實(shí)施例中，轉(zhuǎn)動(dòng)機(jī)構(gòu)以二轉(zhuǎn)柱40為例作說明。
二轉(zhuǎn)柱40以可轉(zhuǎn)動(dòng)的方式平行設(shè)置于蝕刻槽20內(nèi)。二轉(zhuǎn)柱40的材料可為特氟隆(Teflon)或不銹鋼。如圖2所示，晶片10表面的法線方向N與二轉(zhuǎn)柱40的延伸方向41平行。二轉(zhuǎn)柱40以對(duì)稱于晶片10中心的方式在晶片10下方邊緣稍微接觸及支撐晶片10，其中二轉(zhuǎn)柱40之間的距離小于晶片10的直徑，如圖1A所示。
晶片濕法蝕刻裝置100還包括一馬達(dá)組50及一控制單元60。馬達(dá)組50設(shè)置于蝕刻槽20外，并與二轉(zhuǎn)柱40耦接，用以帶動(dòng)二轉(zhuǎn)柱40沿同一方向同步轉(zhuǎn)動(dòng)?？刂茊卧?0設(shè)置于蝕刻槽20外，并與馬達(dá)組50電連接，用以控制馬達(dá)組50的運(yùn)轉(zhuǎn)。
請(qǐng)參照?qǐng)D3，其繪示依照本發(fā)明優(yōu)選實(shí)施例的一電壓時(shí)變曲線。在本實(shí)施例中，控制單元60依據(jù)圖3的電壓時(shí)變曲線驅(qū)動(dòng)馬達(dá)組50。如圖3所示，控制單元60在時(shí)間點(diǎn)3時(shí)，以一正電壓驅(qū)動(dòng)馬達(dá)組50。直到時(shí)間點(diǎn)6時(shí)，控制單元60停止驅(qū)動(dòng)馬達(dá)50。
請(qǐng)參照?qǐng)D4，其繪示依照本發(fā)明的晶片濕法蝕刻方法的流程圖。首先，在步驟410中，將一晶片10置入一蝕刻液70中。接著，在步驟420中，在蝕刻液中轉(zhuǎn)動(dòng)晶片10。
請(qǐng)同時(shí)參照?qǐng)D1A～圖1E，以下利用圖1A～圖1E詳細(xì)說明本實(shí)施例的晶片濕法蝕刻方法。首先，如圖1A所示，夾具31夾取晶片10于蝕刻液70上方。一般而言，晶片10均具有一定位邊或定位角。在本實(shí)施例中，晶片10以具有一定位邊11為例作說明。夾具31夾取晶片10時(shí)，晶片10的定位邊11朝上，并且定義晶片10相對(duì)于定位邊11的一側(cè)邊為相對(duì)邊12。
接著，如圖1B所示，夾具31將晶片10以一第一速度V1置入蝕刻液70中。在置入過程中，晶片10的定位邊11始終朝上，且相對(duì)邊12始終朝下。因此，晶片10的相對(duì)邊12首先接觸蝕刻液70，而晶片10的定位邊11較晚接觸蝕刻液70。
然后，如圖1C所示，晶片濕法蝕刻裝置100還具有一晶舟21。晶舟21以不影響二轉(zhuǎn)柱40轉(zhuǎn)動(dòng)的方式設(shè)置于蝕刻槽20中，用以在蝕刻液70中承載晶片10。晶片10完全浸入蝕刻液70后，晶片10承載于晶舟21中。當(dāng)晶片10承載于晶舟21，且晶片10邊緣接觸于二轉(zhuǎn)柱40后，夾具31離開蝕刻液70。
接著，如圖1D所示，控制單元60依據(jù)圖4的電壓時(shí)變曲線驅(qū)動(dòng)馬達(dá)組50。使得馬達(dá)組50帶動(dòng)二轉(zhuǎn)柱40沿著同一轉(zhuǎn)動(dòng)方向轉(zhuǎn)動(dòng)。二轉(zhuǎn)柱40與晶片10的邊緣之間具有一摩擦力。在二轉(zhuǎn)柱40同步轉(zhuǎn)動(dòng)的同時(shí)，晶片10通過二轉(zhuǎn)柱40的轉(zhuǎn)動(dòng)以及摩擦力的帶動(dòng)，使得晶片10在蝕刻液70中沿同一轉(zhuǎn)動(dòng)方向D1轉(zhuǎn)動(dòng)。直到晶片10的定位邊12轉(zhuǎn)動(dòng)180度而朝下，且晶片10的相對(duì)邊12朝上。同時(shí)晶片10在蝕刻液70中置放一段時(shí)間以進(jìn)行濕法蝕刻。
然后，如圖1E所示，夾具31以一第二速度V2夾取晶片10離開蝕刻液70，其中第一速度V1基本上等于第二速度V2。在晶片10離開過程中，晶片10的定位邊11始終朝下，且相對(duì)邊12始終朝上。晶片10的相對(duì)邊12先離開蝕刻液70，而晶片10的定位邊11較晚離開蝕刻液70。因此晶片10表面各處接觸蝕刻液70的時(shí)間均相同，使得晶片10表面各處的蝕刻深度均相同。接著清洗晶片10表面，使得晶片10表面沒有殘留的蝕刻液70。至此，完成本發(fā)明的本實(shí)施例的晶片濕法蝕刻步驟。
根據(jù)以上實(shí)施例，雖然本發(fā)明的夾具以一機(jī)械手為例作說明，然本發(fā)明的夾具也可為一活動(dòng)式晶舟。其中當(dāng)夾具為一活動(dòng)式晶舟時(shí)，蝕刻槽內(nèi)部則可不設(shè)置晶舟。只要是利用一可夾持晶片的機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)，以達(dá)到穩(wěn)固夾持晶片置入或離開蝕刻液的目的，皆不脫離本發(fā)明的技術(shù)范圍。
根據(jù)以上實(shí)施例，雖然本發(fā)明的二轉(zhuǎn)柱的材料以特氟隆或不銹鋼為例作說明。然本發(fā)明的二轉(zhuǎn)柱，也可為任何耐蝕刻的剛性材料。只要是利用一可使用于蝕刻液中的轉(zhuǎn)動(dòng)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，以達(dá)到帶動(dòng)晶片轉(zhuǎn)動(dòng)的目的，皆不脫離本發(fā)明的技術(shù)范圍。
本實(shí)施例在將晶片置入蝕刻液中后轉(zhuǎn)動(dòng)晶片的設(shè)計(jì)，可以在將晶片從蝕刻液取出后，確保晶片表面各處達(dá)到均勻蝕刻的目的。
本發(fā)明上述實(shí)施例所披露的晶片濕法蝕刻裝置及其濕法蝕刻方法，其利用轉(zhuǎn)動(dòng)機(jī)構(gòu)帶動(dòng)晶片在蝕刻液中轉(zhuǎn)動(dòng)的設(shè)計(jì)，可以使得晶片表面各處接觸蝕刻液的時(shí)間均相同，且晶片表面各處的蝕刻深度均相同。因此，可以避免造成晶片表面產(chǎn)生蝕刻不均勻的現(xiàn)象，大大提高工藝精確度與產(chǎn)品良品率。
綜上所述，雖然本發(fā)明已以一優(yōu)選實(shí)施例披露如上，然其并非用以限定本發(fā)明。本發(fā)明所屬技術(shù)領(lǐng)域中普通技術(shù)人員，在不脫離本發(fā)明的精神和范圍內(nèi)，當(dāng)可作各種更動(dòng)與潤(rùn)飾。因此，本發(fā)明的保護(hù)范圍當(dāng)視權(quán)利要求所界定者為準(zhǔn)。
權(quán)利要求
1.一種晶片濕法蝕刻裝置，包括一蝕刻槽，用以容置一蝕刻液；一夾具，用以夾取一晶片進(jìn)出該蝕刻液；以及一轉(zhuǎn)動(dòng)機(jī)構(gòu)，設(shè)置于蝕刻槽中，用以在蝕刻液中轉(zhuǎn)動(dòng)該晶片。
2.如權(quán)利要求1所述的晶片濕法蝕刻裝置，其中該轉(zhuǎn)動(dòng)機(jī)構(gòu)為二轉(zhuǎn)柱，以朝同一方向同步轉(zhuǎn)動(dòng)的方式設(shè)置于該蝕刻槽內(nèi)，當(dāng)該晶片進(jìn)入該蝕刻液后，以該晶片表面的法線方向與該二轉(zhuǎn)柱的延伸方向平行的方式接觸，該晶片通過該二轉(zhuǎn)柱的轉(zhuǎn)動(dòng)而在該蝕刻液中轉(zhuǎn)動(dòng)。
3.如權(quán)利要求1所述的晶片濕法蝕刻裝置，其中該晶片通過該轉(zhuǎn)動(dòng)機(jī)構(gòu)的帶動(dòng)而在該蝕刻液中轉(zhuǎn)動(dòng)180度。
4.如權(quán)利要求1所述的晶片濕法蝕刻裝置，其中該晶片具有一定位邊，當(dāng)該晶片進(jìn)入該蝕刻液，并置放于蝕刻槽時(shí)，該定位邊朝上；該晶片通過該轉(zhuǎn)動(dòng)機(jī)構(gòu)的帶動(dòng)而在該蝕刻液中轉(zhuǎn)動(dòng)180度后，該定位邊朝下。
5.如權(quán)利要求1所述的晶片濕法蝕刻裝置，還包括一馬達(dá)組，設(shè)置于該蝕刻槽外，并與該轉(zhuǎn)動(dòng)機(jī)構(gòu)耦接，用以驅(qū)動(dòng)該轉(zhuǎn)動(dòng)機(jī)構(gòu)；以及一控制單元，設(shè)置于該蝕刻槽外，并與該馬達(dá)組電連接，用以控制該馬達(dá)組的運(yùn)轉(zhuǎn)。
6.如權(quán)利要求5所述的晶片濕法蝕刻裝置，其中該控制單元依據(jù)一電壓時(shí)變曲線控制該馬達(dá)組，使該馬達(dá)組通過該轉(zhuǎn)動(dòng)機(jī)構(gòu)帶動(dòng)該晶片以一方向轉(zhuǎn)動(dòng)。
7.一種晶片濕法蝕刻方法，包括將一晶片置入于一蝕刻液中；以及在該蝕刻液中轉(zhuǎn)動(dòng)該晶片。
8.如權(quán)利要求7所述的晶片濕法蝕刻方法，其中該轉(zhuǎn)動(dòng)該晶片的步驟還包括在該蝕刻液中轉(zhuǎn)動(dòng)該晶片180度。
9.如權(quán)利要求7所述的晶片濕法蝕刻方法，其中該晶片具有一定位邊，該置入該晶片的步驟中還包括置入該晶片于該蝕刻液中，使該定位邊朝上。
10.如權(quán)利要求9所述的晶片濕法蝕刻方法，其中該轉(zhuǎn)動(dòng)該晶片的步驟還包括在該蝕刻液中轉(zhuǎn)動(dòng)該晶片180度，使該定位邊朝下。
全文摘要
一種晶片濕法蝕刻裝置及其濕法蝕刻方法。晶片濕法蝕刻方法包括以下步驟。首先，將一晶片置入于一蝕刻液中。接著，在蝕刻液中轉(zhuǎn)動(dòng)晶片。
文檔編號(hào)H01L21/00GK1959938SQ200510118748
公開日2007年5月9日 申請(qǐng)日期2005年10月31日 優(yōu)先權(quán)日2005年10月31日
發(fā)明者彭國豪, 曾國邦 申請(qǐng)人:旺宏電子股份有限公司