TW201330086A - 蝕刻裝置 - Google Patents

Abstract

一種蝕刻裝置，其設有一蝕刻組、一輸送組及一載具組，該蝕刻組設有一蝕刻腔體、一上蓋板及一升降裝置，該上蓋板係可翻轉地設於該蝕刻腔體頂面且設有一電極導入裝置、兩氣孔板及一遮板，該輸送組設於該蝕刻組內且於該蝕刻腔體內間隔設置有複數個轉動軸，該載具組設於該輸送組上並設有數個載盤，各載盤係與該輸送組的滾輪相貼靠且於頂面設有一極板，該極板係貫穿設有兩間隔設置並分別與該遮板兩穿孔相對應的承載孔，提供一節省成本、縮短製程時間及提高產能之蝕刻裝置。

Description

蝕刻裝置

本發明係關於一種蝕刻裝置，尤指一種蝕刻裝置。

按，蝕刻係為一種透過化學反應或物理撞擊的方式對於材料進行移除的技術，現有蝕刻技術大致可分為濕蝕刻(wet etching)及乾蝕刻(dry etching)兩類，其中濕蝕刻係透過化學溶液進行化學反應而達到蝕刻的效果，而乾蝕刻則是透過一種電漿蝕刻(plasma etching)，電漿蝕刻可能是電漿中離子撞擊晶片表面的物理作用或者可能是電漿中活性自由基與晶片表面原子間的化學反應，也可能是兩者的複合作用，隨著科技的發展，蝕刻技術已廣泛地應用於航空、機械、化學及半導體製程上；目前業界所使用的蝕刻機台80的配置係如圖8所示，其主要係於中心處設置一機器手臂81，於該機器手臂81的周圍係依序環形間隔設置有數個傳送室82、一定位室83、數個反應室84及一清潔室85，透過該機器手臂81將晶圓90於各室間進行移動、定位及蝕刻加工；然而，現有蝕刻機台80雖可透過機器手臂81進行移動、定位及蝕刻加工，但機器手臂81於各室間進行移動需花費不少的時間，且機器手臂81經長時間的使用後，容易因磨耗或磨損而影響其操作的準確性，使晶圓90可能於移動的過程中發生掉落而毀損的情形，誠有加以改進之處。

為了改善上述現有蝕刻機台透過機器手臂進行移動、定位及蝕刻加工的缺失及不足，本發明之主要目的在於提供一種蝕刻裝置，其係可使晶圓在不需設置機器手臂的情況下進行移動及加工，藉以提供一節省成本、縮短製程時間及提高產能之蝕刻裝置者。

基於上述目的，本發明之蝕刻裝置係包含有一蝕刻組、一輸送組及一載具組，其中：該蝕刻組係設有一蝕刻腔體、一上蓋板及一升降裝置，該上蓋板係可翻轉地設於該蝕刻腔體頂面且設有一電極導入裝置、兩氣孔板及一遮板，該電極導入裝置係固設於該上蓋板頂面且朝內設有一電極，兩氣孔板係間隔地設於該上蓋板底面，該遮板係間隔地設於該上蓋板底面且貫穿設有與該兩氣孔板相對應的穿孔，於兩穿孔間貫穿一供該電極伸入該遮板的開孔，該升降裝置係固設於該蝕刻腔體底面且朝上設有一伸入該蝕刻腔體的升降桿；該輸送組係設於該蝕刻組內且於該蝕刻腔體內間隔設置有複數個具有滾輪的轉動軸；以及該載具組係設於該輸送組上而可移動地設於該蝕刻腔體內並設有數個載盤，各載盤係與該輸送組的滾輪相貼靠且於頂面設有一極板，該極板係貫穿設有兩間隔設置並分別與該遮板兩穿孔相對應的承載孔。

進一步，該蝕刻裝置另設有一進料組、一出料組及一閥門組，其中該進料組係設有一前、後端呈開口狀且與該蝕刻腔體前端相結合的進料腔體，該出料組係設有一與該蝕刻腔體異於該進料腔體一端相結合的出料腔體，而該閥門組係設於該進料組、該蝕刻組及該出料組之間且設有數個閥門裝置，各閥門裝置係分別該設於各腔體之間，該輸送組於該進料組及該出料組的各腔體內間隔設置有複數個具有滾輪的轉動軸，該載具組係設於該輸送組上而可移動地設於各腔體之間。

較佳地，該進料腔體於內部兩側係各設有一第一導軌，該蝕刻腔體於內部兩側係各設有一與該進料腔體第一導軌直線相對的第二導軌，該升降裝置的升降桿係伸設於該蝕刻腔體內且介於兩第二導軌間，而該出料腔體於內部兩側係各設有一與該進料腔體第一導軌及該蝕刻腔體第二導軌直線相對的第三導軌，該輸送組的各滾動軸係設於各腔體的兩導軌內側。

較佳地，該上蓋板於該遮板周圍的底面設有複數個定位桿，各定位桿在異於該上蓋板的底端係設有一套設蓋，而該載具組的各載盤係於該極板周圍的頂面設有數個定位凸粒，當該載盤移動至該蝕刻腔體內時，各定位凸粒係與該蝕刻組各定位桿的套設蓋直線相對。

較佳地，該上蓋板於兩相對側邊係分別設有一與該蝕刻腔體頂面相固設結合的翻轉壓缸軸，使該上蓋體可相對該蝕刻腔體翻轉，且該上蓋板於頂面係固設有一與該電極導入裝置相連接的輸出功率單元。

較佳地，該兩氣孔板分別於該上蓋板頂面設有一用以輸送氣體的輸送管，使氣體可經由輸送管及氣孔板而進入該蝕刻腔體內。

較佳地，該遮板係設有數個與該上蓋板相固設結合的固定桿，使該遮板間隔地設於該上蓋板的底面。

較佳地，該蝕刻組另設有一與該蝕刻腔體相結合的高真空泵浦，使該蝕刻腔體內部維持於一高真空的狀態。

較佳地，各閥門裝置係設有一閥門及一閥門氣壓缸，透過閥門氣壓缸的作動，使兩相鄰腔體間呈現相通或封閉的狀態，而該輸送組各轉動軸的一端係套設有一傳動輪，該傳動輪可為一鏈輪或一皮帶輪。

較佳地，該蝕刻裝置在異於該蝕刻腔體的出料腔體一側設有一清潔腔體，藉以對於蝕刻後的晶圓進行表面清洗。

藉由上述的技術手段，本發明蝕刻裝置於操作時係於各腔體內分別設置一載盤，讓各腔體可於同一時段中對於各晶圓進行不同的加工步驟，即可於本發明的蝕刻裝置上進行的晶圓加工流程，讓各晶圓依序且連續地於各腔體內進行加工，而不需再透過機器手臂的夾持及移動，即可形成一條龍的的生產線，不僅可提高產能且縮短製程時間，且晶圓係透過各載盤而於各腔體間上進行輸送，可有效避免晶圓可能於移動的過程中發生掉落而毀損的現象，進而達到節省成本的效果，藉以構成一節省成本、縮短製程時間及提高產能的蝕刻裝置者。

為能詳細瞭解本發明的技術特徵及實用功效，並可依照說明書的內容來實施，玆進一步以如圖式所示的較佳實施例，詳細說明如后：本發明主要係提供一種蝕刻裝置，請配合參看如圖1至3所示，由圖中可看出本發明蝕刻裝置，其係設有一進料組10、一蝕刻組20、一出料組30、一閥門組40、一輸送組50及一載具組60，其中：該進料組10係設有一進料腔體11，該進料腔體11係為一略呈長方形的中空腔體，該進料腔體11的前、後端係各呈一開口狀，該進料腔體11於內部兩側係各設有一第一導軌111，進一步，該進料組10係與一真空泵浦(圖未示)相連接，藉以使該進料腔體11維持一真空狀態；請進一步配合參看如圖4及5所示，該蝕刻組20係與該進料組10相結合且設有一蝕刻腔體21、一上蓋板22及一升降裝置23，其中該蝕刻腔體21係呈一與該進料腔體11結構相符合的中空腔體，該蝕刻腔體21係與該進料腔體11的後端相固設結合且於內部兩側係各設有一與該進料腔體11第一導軌111直線相對的第二導軌211，該上蓋板22係可翻轉地設於該蝕刻腔體21的頂面且設有一電極導入裝置24、兩氣孔板25、一遮板26及複數個定位桿27，較佳地，該上蓋板22於兩相對側邊係分別設有一與該蝕刻腔體21頂面相固設結合的翻轉壓缸軸221，該電極導入裝置24係固設於該上蓋板22的頂面且朝內伸設有一電極241，進一步，該上蓋板22於頂面係固設有一與該電極導入裝置24相連接的輸出功率單元28，該輸出功率單元28係設有一射頻電源供應器、一中頻電源供應器及一用以調整輸出功率大小的匹配器；兩氣孔板25係間隔地設於該上蓋板22的底面且分別於該上蓋板22頂面設有一用以輸送氣體的輸送管251，使氣體可經由輸送管251及氣孔板25而進入該蝕刻腔體21內，該遮板26係設有數個與該上蓋板22相固設結合的固定桿261，使該遮板26間隔地設於該上蓋板22的底面，該遮板26係貫穿設有與該兩氣孔板25相對應的穿孔262，且與兩穿孔262間係貫穿設有一供該電極241伸入該遮板26的開孔263，各定位桿27係與該上蓋板22的底面相固設結合而位於該遮板26的周圍，各定位桿27在異於該上蓋板22的底端係設有一套設蓋271，較佳地，該套設蓋271係凹設有一略呈半圓形的定位孔272；進一步，該蝕刻組20另設有一與該蝕刻腔體21相結合的高真空泵浦29，使該蝕刻腔體21內部維持於一高真空的狀態，且可於該蝕刻腔體21內設置至少一位置感測器，該升降裝置23係固設於該蝕刻腔體21的底面且朝上設有一伸設於該蝕刻腔體21內且介於兩第二導軌211間的升降桿231；該出料組30係與該蝕刻組20相連接且設有一出料腔體31，該出料腔體31係與該蝕刻腔體21異於該進料腔體11的一端相結合，且於內部兩側係各設有一與該進料腔體11第一導軌111及該蝕刻腔體21第二導軌211直線相對的第三導軌311；該閥門組40係設於該進料組10、該蝕刻組20及該出料組30之間且設有數個閥門裝置41，各閥門裝置41係分別該設於各腔體11，21，31之間且設有一閥門42及一閥門氣壓缸43，透過閥門氣壓缸43的作動，使兩相鄰腔體11，21，31間呈現相通或封閉的狀態；該輸送組50係設於該進料組10、該蝕刻組20及該出料組30之間且於各腔體11，21，31的兩導軌111，211，311內側分別間隔設置有複數個具有滾輪52的轉動軸51，各轉動軸51的一端係套設有一傳動輪53，其中各傳動輪53可為一鏈輪一皮帶輪，進而可透過一鏈條或一皮帶而使各轉動軸51相對腔體11，21，31產生轉動；以及該載具組60係設於該輸送組50上而可移動地設於各腔體11，21，31之間並設有數個載盤61，各載盤61係與該輸送組50的滾輪52相貼靠且設有一極板62及數個定位凸粒63，其中該極板62係設於該載盤61的頂面且貫穿設有兩間隔設置並分別與該遮板26兩穿孔262相對應的承載孔621，該極板62的各承載孔621係用以置放一晶圓70，各定位凸粒63係設於該載盤61的頂面而位於該極板的62周圍，且當該載盤61移動至該蝕刻腔體21內時，各定位凸粒63係與該蝕刻組20各定位桿27的套設蓋271直線相對。

請配合參看如圖7所示，本發明蝕刻裝置另在異於該蝕刻腔體21的出料腔體31一側設有一清潔腔體32，藉以對於蝕刻後的晶圓70進行表面清洗，提供一清潔的效果。

本發明蝕刻裝置於使用時，請配合參看如圖3及5所示，其係先將欲加工的晶圓70置放於載盤61的極板62承載孔621內，將該載盤61放入位於該進料腔體11的各滾輪52上，經由一真空泵浦對於該進料腔體11進行充氣，藉以使該進料腔體11呈現一真空狀態，待該進料腔體11呈現一真空狀態後，透過開啟位於該進料腔體11及該蝕刻腔體21間的閥門裝置41，以及該輸送組50轉動軸轉動的方式，如圖4所示由各滾輪52將位於該進料腔體11的載盤61移動至該蝕刻腔體21內，此時，可透過位置感測器感應的方式，使該載盤61上的各定位凸粒63與各定位桿27的套設蓋271直線相對；如圖6所示透過該升降裝置23升降桿231上升的方式，將位於該蝕刻腔體21內的載盤61朝該上蓋板22方向推升，使各定位凸粒63置於相對應定位桿27的定位孔272中，且讓位於該極板62上的兩晶圓70分別靠近位於該上蓋板22上遮板26的兩穿孔262處，此時，將一蝕刻所需使用的氣體經各輸送管251極相對應的氣孔板25而輸送至該蝕刻腔體21內，並且經由該輸出功率單元28啟動該電極導入裝置24的方式，使位於該蝕刻腔體21內的氣體受到強電場的作用，而形成一部份解離氣體(Partially Ionized Gas)，即可對於設置在極板62上的各晶圓70進行電漿蝕刻(Plasma Etching)；待各晶圓70完成蝕刻加工後，經由該升降桿231下降至初始位置的方式，使各定位凸粒63與相對應的定位桿27相分離，讓該載盤61可與位於該蝕刻腔體21內的各滾輪52相貼靠，並透過開啟位於該蝕刻腔體21及該出料腔體31間的閥門裝置41，使該經蝕刻完的晶圓70隨著載盤61移動至該出料腔體31處進行出料，另可如圖7所示，將由該出料腔體31送出的晶圓70輸送至該清潔腔體32中進行清潔，即完成晶圓70的蝕刻加工。

上述係單一載盤61上晶圓70的蝕刻加工流程，於實際操作時係於各腔體11，21，31，32內分別設置一載盤61，讓各腔體11，21，31，32可於同一時段中對於各晶圓70進行不同的加工步驟，即可於本發明的蝕刻裝置上進行的晶圓70加工流程，讓各晶圓70依序且連續地於各腔體11，21，31，32內進行加工，而不需再透過機器手臂81的夾持及移動，即可形成一條龍的的生產線，不僅可提高產能且縮短製程時間，且晶圓70係透過各載盤61而於各腔體11，21，31，32間上進行輸送，可有效避免晶圓70可能於移動的過程中發生掉落而毀損的現象，進而達到節省成本的效果，藉以構成一節省成本、縮短製程時間及提高產能的蝕刻裝置者。

以上所述，僅是本發明的較佳實施例，並非對本發明作任何形式上的限制，任何所屬技術領域中具有通常知識者，若在不脫離本發明所提技術方案的範圍內，利用本發明所揭示技術內容所作出局部更動或修飾的等效實施例，並且未脫離本發明的技術方案內容，均仍屬於本發明技術方案的範圍內。

10．．．進料組

11．．．進料腔體

111．．．第一導軌

20．．．蝕刻組

21．．．蝕刻腔體

211．．．第二導軌

22．．．上蓋板

221．．．翻轉壓缸軸

23．．．升降裝置

231．．．升降桿

24．．．電極導入裝置

241．．．電極

25．．．氣孔板

251．．．輸送管

26．．．遮板

261．．．固定桿

262．．．穿孔

263．．．開孔

27．．．定位桿

271．．．套設蓋

272．．．定位孔

28．．．輸出功率單元

29．．．高真空泵浦

30．．．出料組

31．．．出料腔體

311．．．第三導軌

32．．．清潔腔體

40．．．閥門組

41．．．閥門裝置

42．．．閥門

43．．．閥門氣壓缸

50．．．輸送組

51．．．轉動軸

52．．．滾輪

53．．．傳動輪

60．．．載具組

61．．．載盤

62．．．極板

621．．．承載孔

63．．．定位凸粒

70．．．晶圓

80．．．蝕刻機台

81．．．機器手臂

82．．．傳送室

83．．．定位室

84．．．反應室

85．．．清潔室

90．．．晶圓

圖1係本發明蝕刻裝置第一實施例之外觀立體示意圖。

圖2係本發明蝕刻裝置第一實施例之另一外觀立體示意圖。

圖3係本發明蝕刻裝置第一實施例之剖面側視示意圖。

圖4係本發明蝕刻裝置第一實施例之局部放大剖面側視示意圖。

圖5係本發明蝕刻裝置蝕刻組之立體外觀示意圖。

圖6係本發明蝕刻裝置第一實施例之操作剖面側視示意圖。

圖7係本發明蝕刻裝置第二實施例之外觀立體示意圖。

圖8係現有蝕刻機台之俯視示意圖。

10．．．進料組

11．．．進料腔體

20．．．蝕刻組

21．．．蝕刻腔體

22．．．上蓋板

24．．．電極導入裝置

28．．．輸出功率單元

29．．．高真空泵浦

30．．．出料組

31．．．出料腔體

40．．．閥門組

41．．．閥門裝置

42．．．閥門

43．．．閥門氣壓缸

Claims (10)

1. 一種蝕刻裝置，其係包含有一蝕刻組、一輸送組及一載具組，其中：該蝕刻組係設有一蝕刻腔體、一上蓋板及一升降裝置，該上蓋板係可翻轉地設於該蝕刻腔體頂面且設有一電極導入裝置、兩氣孔板及一遮板，該電極導入裝置係固設於該上蓋板頂面且朝內設有一電極，兩氣孔板係間隔地設於該上蓋板底面，該遮板係間隔地設於該上蓋板底面且貫穿設有與該兩氣孔板相對應的穿孔，於兩穿孔間貫穿一供該電極伸入該遮板的開孔，該升降裝置係固設於該蝕刻腔體底面且朝上設有一伸入該蝕刻腔體的升降桿；該輸送組係設於該蝕刻組內且於該蝕刻腔體內間隔設置有複數個具有滾輪的轉動軸；以及該載具組係設於該輸送組上而可移動地設於該蝕刻腔體內並設有數個載盤，各載盤係與該輸送組的滾輪相貼靠且於頂面設有一極板，該極板係貫穿設有兩間隔設置並分別與該遮板兩穿孔相對應的承載孔。
2. 如請求項1所述之蝕刻裝置，其中該蝕刻裝置另設有一進料組、一出料組及一閥門組，其中該進料組係設有一前、後端呈開口狀且與該蝕刻腔體前端相結合的進料腔體，該出料組係設有一與該蝕刻腔體異於該進料腔體一端相結合的出料腔體，而該閥門組係設於該進料組、該蝕刻組及該出料組之間且設有數個閥門裝置，各閥門裝置係分別該設於各腔體之間，該輸送組於該進料組及該出料組的各腔體內間隔設置有複數個具有滾輪的轉動軸，該載具組係設於該輸送組上而可移動地設於各腔體之間。
3. 如請求項2所述之蝕刻裝置，其中該進料腔體於內部兩側係各設有一第一導軌，該蝕刻腔體於內部兩側係各設有一與該進料腔體第一導軌直線相對的第二導軌，該升降裝置的升降桿係伸設於該蝕刻腔體內且介於兩第二導軌間，而該出料腔體於內部兩側係各設有一與該進料腔體第一導軌及該蝕刻腔體第二導軌直線相對的第三導軌，該輸送組的各滾動軸係設於各腔體的兩導軌內側。
4. 如請求項3所述之蝕刻裝置，其中該上蓋板於該遮板周圍的底面設有複數個定位桿，各定位桿在異於該上蓋板的底端係設有一套設蓋，而該載具組的各載盤係於該極板周圍的頂面設有數個定位凸粒，當該載盤移動至該蝕刻腔體內時，各定位凸粒係與該蝕刻組各定位桿的套設蓋直線相對。
5. 如請求項4所述之蝕刻裝置，其中該上蓋板於兩相對側邊係分別設有一與該蝕刻腔體頂面相固設結合的翻轉壓缸軸，使該上蓋體可相對該蝕刻腔體翻轉，且該上蓋板於頂面係固設有一與該電極導入裝置相連接的輸出功率單元。
6. 如請求項5所述之蝕刻裝置，其中該兩氣孔板分別於該上蓋板頂面設有一用以輸送氣體的輸送管，使氣體可經由輸送管及氣孔板而進入該蝕刻腔體內。
7. 如請求項6所述之蝕刻裝置，其中該遮板係設有數個與該上蓋板相固設結合的固定桿，使該遮板間隔地設於該上蓋板的底面。
8. 如請求項7所述之蝕刻裝置，其中該蝕刻組另設有一與該蝕刻腔體相結合的高真空泵浦，使該蝕刻腔體內部維持於一高真空的狀態。
9. 如請求項8所述之蝕刻裝置，其中各閥門裝置係設有一閥門及一閥門氣壓缸，透過閥門氣壓缸的作動，使兩相鄰腔體間呈現相通或封閉的狀態，而該輸送組各轉動軸的一端係套設有一傳動輪，該傳動輪可為一鏈輪或一皮帶輪。
10. 如請求項9所述之蝕刻裝置，其中該蝕刻裝置在異於該蝕刻腔體的出料腔體一側設有一清潔腔體，藉以對於蝕刻後的晶圓進行表面清洗。