电浆调节组件与感应耦合电浆蚀刻设备

摘要

本案揭露一种电浆调节组件与感应耦合电浆蚀刻设备。感应耦合电浆蚀刻设备包括电浆调节组件、供电装置与反应腔体，其中电浆调节组件包括介电板与线圈，且更包括分流组件。当位于介电板一侧的线圈通电产生电磁感应时，介电板的另一侧可产生电浆以对基材进行蚀刻。当线圈受到调整使线圈的内圈与外圈彼此远离或靠近，与/或分流组件连接于线圈使通入线圈的电流受到分流时，可使电磁感应的强弱受到调节，进而调节电浆密度以此调节基材受到蚀刻时的蚀刻均匀度。

说明书

技术领域

本发明系关于一种电浆调节组件与感应耦合电浆蚀刻设备，尤其指一种使线圈的配置位置变化以控制产生的电磁感应，以使线圈不同区域的电磁感应的强弱可受调控，进而调节产生的电浆密度以使受电浆蚀刻的基材的蚀刻均匀度可受控制的一种电浆调节组件，以及使用其的感应耦合电浆蚀刻设备。

背景技术

在半导体与发光二极管(light-emitting diode，LED)的部分制程中，通常需对基材的表面进行预清洁或预处理，其中一种方法是使用电浆(例如，射频电浆(radiofrequency，RF))对基材的表面蚀刻。

以半导体封装产业中的锡铅凸块制程为例，在对基材生成锡铅凸块之前，需要先对基材表面的铝电极生长一层凸块底层金属(under bump metal，UBM)，其中，凸块底层金属生成的质量对半导体组件的电性与可靠度有重大影响。在凸块底层金属的相关制程中，需先对基材进行预清洁，以去除基材表面的原生氧化物(nativeoxide)，使基材露出纯铝表面后，才可对其镀上凸块底层金属，故预清洁制程的调控在半导体产业亦十分重要。

一般而言，常见的预清洁制程是使用氩气电浆对基材表面进行蚀刻，以去除原生氧化物，然而，当使用电浆对基材进行蚀刻时，常发生基材的蚀刻均匀度不佳的问题。传统的电浆产生方式与基材受蚀刻的结果请参照图1A与图1B，图1A是现有技术的电浆生成组件的示意图，以及图1B是现有技术的基材蚀刻均匀度的示意图。如图1A所示，电浆生成组件1包括介电板101与线圈102，其中线圈102被固定于介电板101的一侧，当线圈102通电产生电磁感应时，介电板101的对应于线圈102的另一侧会产生电浆以对基材进行蚀刻。然而，由于线圈102是被固定于介电板101而难以被调整线圈102的配置位置，最终导致基材蚀刻均匀度不佳却难以受调控的问题，例如基材的蚀刻均匀度发生如图1B的偏边的情形，即，基材的不同区域(图1B为左与右)具有不同程度的蚀刻率。

发明内容

因此，为了克服现有技术的不足之处，本发明实施例提供一种电浆调节组件与感应耦合电浆蚀刻设备。所述电浆蚀刻设备透过电浆调节组件产生电浆，于反应腔体对基材进行蚀刻，其中电浆调节组件具有介电板与线圈，且更包括分流组件。当电浆调节组件通电时，可透过调整线圈之内圈与外圈的距离，与/或于线圈的任意处接上分流组件，以藉此调整电浆调节组件所产生的电磁感应的强弱，进而细微的调节产生的电浆的密度，以达成控制基材蚀刻时的蚀刻均匀度。

基于前述目的的至少其中之一者，本发明实施例提供的电浆调节组件系用于对基材进行蚀刻。所述电浆调节组件包括介电板、线圈以及分流组件，其中线圈位于介电板的一侧。在线圈通电产生电磁感应时，介电板的相对于线圈的另一侧产生电浆以对基材进行蚀刻，其中分流组件的两端电性连接线圈的两处，以调整电磁感应的强弱使电浆对基材蚀刻时的蚀刻均匀度受到调节

可选地，所述线圈的内圈与外圈之间的距离可被调整，以调整电磁感应的强弱使电浆对基材蚀刻时的蚀刻均匀度受到调节。

可选地，所述线圈为一体成型或包括复数个可动关节。

可选地，所述电浆调节组件更包括电感器或电容器，其中电感器或电容器连接线圈的其中一处，用以对电浆调节组件的功率与/或阻抗进行匹配。

可选地，所述电浆调节组件更包括至少一个固定架，用以支撑线圈，其中固定架为可调式固定架，用以调整线圈与介电板之间的距离或调整线圈的内圈与外圈之间的距离。

可选地，所述介电板的材质为陶瓷、镀有金属层之陶瓷、石英或镀有金属层之石英。

基于前述目的的至少其中之一者，本发明实施例提供的电浆调节组件系用于对基材进行蚀刻。所述电浆调节组件包括介电板与线圈，其中线圈位于介电板的一侧。在线圈通电产生电磁感应时，线圈的内圈与外圈之间的距离可被调整，使线圈的不同区域的内圈与外圈之间的距离为不等距，以调整电磁感应的强弱使电浆对基材蚀刻时的蚀刻均匀度受到调节。

可选地，所述线圈为一体成型或包括复数个可动关节。

可选地，所述电浆调节组件更包括电感器或电容器，其中电感器或电容器连接线圈的其中一处，用以平衡电浆调节组件的功率匹配。

基于前述目的的至少其中之一者，本发明实施例提供的感应耦合电浆蚀刻设备(inductively coupled plasma etching equipment，ICP etching equipment)包括如前述任何一个电浆调节组件、供电装置与反应腔体，其中供电装置用以提供电力来源给电浆调节组件，以及反应腔体使基材受电浆调节组件提供之电浆蚀刻。

简言之，本发明实施例提供的电浆调节组件与感应耦合电浆蚀刻设备可由调节线圈而使感电磁感应的局部强弱与产生的电浆受到调节，进而调节与改善受电浆蚀刻的基材的蚀刻均匀度，以对基材达到更佳的预清洁效果，故于对基材预清洁有需求的制程与市场(例如半导体与发光二极管)具有优势。

为让本发明之上述和其它目的、特征及优点能更明显易懂，配合所附图示，做详细说明如下。

附图说明

图1A是现有技术的电浆生成组件的示意图。

图1B是现有技术的基材蚀刻均匀度的示意图。

图2A是本发明实施例的电浆调节组件的立体示意图。

图2B是本发明实施例的电浆调节组件的固定架的剖面立体示意图。

图2C是本发明实施例的电浆调节组件的线圈调整的示意图。

图3A是本发明另一实施例的电浆调节组件的示意图。

图3B是本发明又一实施例的电浆调节组件的示意图。

图3C是本发明再一实施例的电浆调节组件的示意图。

图4是本发明实施例的感应耦合电浆蚀刻设备的方框示意图。

其中：

1：电浆生成组件 101、201、301：介电板

102、202、302：线圈 2、3A、3B、3C、401：电浆调节组件

2021：关节 203、303：分流组件

204：固定架 2041：夹扣式结构

2042：螺杆 304：电感器

4：电浆蚀刻设备 402：供电装置

403：反应腔体 404：供气装置

d1：距离 d2：距离

I202：内圈 O202：外圈

ZONE1：区域 ZONE2：区域。

具体实施方式

为充分了解本发明之目的、特征及功效，由下述具体之试验例，并配合所附之图式，对本发明做一详细说明，说明如后。

本发明提供一种电浆调节组件与感应耦合电浆蚀刻设备，其精神在于达成电磁感应可受调节的目的，进而使产生的用以蚀刻基材的电浆可受调节，以提高基材的蚀刻均匀度。所述感应耦合电浆蚀刻设备包括电浆调节组件、供电装置与反应腔体，其中电浆调节组件在接收供电装置提供的电力后偕同供气装置提供的气体以产生电浆，电浆可于反应腔体对基材的表面蚀刻，以进行对基材的预清洁。所述电浆调节组件具有介电板与线圈，且更包括分流组件，其中线圈的内圈与外圈间的距离可受调整。所述分流组件可以是金属导线、电容、电阻与电感的至少其中之一，其功能为用以分流。当电浆调节组件通电时发生电磁感应，若改变线圈的内圈与外圈间的距离可调整局部的电磁感应的强弱，以此调整电浆密度并使基材受蚀刻的蚀刻率与蚀刻均匀度受到调节。再者，线圈也可以在任意处接上一或多个分流组件以控制电磁感应的强弱，使最终基材的蚀刻均匀度受到调节。

首先，请参照图2A与图2B，图2A是本发明实施例的电浆调节组件的立体示意图，以及图2B是本发明实施例的电浆调节组件的固定架的剖面立体示意图。如图2A所示，电浆调节组件2包括介电板201、线圈202以及分流组件203，其中介电板201的材质为介电材料，其可以但不限制为陶瓷、石英、镀有金属层的陶瓷或镀有金属层的石英，线圈202的配置系形成内外两圈并位于介电板201的一侧，以及分流组件203的两端电性连接线圈202的两处。在此请注意，本发明不以线圈202的环绕圈数为限制，以及不以分流组件203连接线圈202的位置为限制。于本发明实施例中，线圈202具有复数个可动关节2021，以使其内圈I202与外圈O202之间的距离可被分段地调整，但所述关节2021并非本发明的必要构件，线圈202也可以是一体成型。本发明的精神在于，凡可达成调整线圈202的内外圈之间的距离的方法，皆应视为本发明所述的概念，例如，也可以透过可调式的固定架以支撑并带动调整线圈202的内圈I202与外圈O202间的距离。接着，请参照图2B，电浆调节组件2更包括复数固定架204。所述固定架204包括夹扣式结构2041与两个螺杆2042，其中夹扣式结构2041位于两个螺杆2042之间。所述夹扣式结构2041用以固定线圈202，以及螺杆2042可调整线圈202与介电板201之间的距离。

当电浆调节组件2的线圈202通电产生电磁感应时，介电板201相对于线圈202的另一侧会产生电浆以对基材进行蚀刻，所述基材例如但不限制为硅晶圆。当欲调整电浆调节组件2对基材的蚀刻率时，可于线圈202中有需求的位置(可对应基材蚀刻率图以判定需求的位置)调整线圈202的内圈I202与外圈O202之间的距离，以调整电磁感应的强弱并使不同区域的线圈202产生出不同密度的电浆，以使其不同区域有不同的蚀刻能力。举例而言，请参照图2C，图2C是本发明实施例的电浆调节组件的线圈调整的示意图。如图2C所示，电浆调节组件2的线圈202经调整后，可使线圈202不同区域的内圈I202与外圈O202之间的距离为不等距(亦可以是等距，但多数情况下的应用为不等距)，其例如为图2C中的线圈内外圈距离d1与d2。所述线圈内外圈的距离d1较近，以及距离d2较远，以使线圈202不同区域ZONE1、ZONE2有不同强弱程度的电磁感应，并于不同区域ZONE1、ZONE2产生出不同密度的电浆。例如，线圈内外圈距离d1为较近者，可使发生之电磁感应较强，反之，线圈内外圈距离d2为较远者，可使发生的电磁感应较弱。透过调整线圈202不同区域的内圈I202与外圈O202之间的距离，可使产生的电浆的密度于不同区域分别受到调节，以影响最终的蚀刻均匀度。在此请注意，图2C仅呈现两处不同区域之线圈内外圈之间的距离的差异，但本发明不限制线圈之内外圈等距或不等距的区域数量。再者，在其中一种类型的实施例中，系调整线圈202的内圈I202与/或外圈O202，以改变内圈I202与外圈O202之间的距离，可使最终产生出不同密度的电浆，并可达成最终的蚀刻均匀度有好的效果。在另一种类型的实施例中，更佳的情况是调整线圈202之内圈I202，以改变内圈I202与外圈O202之间的距离，可使最终产生出不同密度的电浆，并可达成最终的蚀刻均匀度较佳的效果。当内圈I202与外圈O202之间的距离愈近，则使产生的电浆密度愈高，而具有较高的蚀刻能力，当内圈I202与外圈O202之间的距离愈远，则使产生的电浆密度愈低，而具有较低的蚀刻能力。举例而言，当判定某区域的电浆造成该处原先的蚀刻率较高时，可于对应的线圈202处调整内圈I202与外圈O202之间的距离使两者彼此远离，以降低该处的蚀刻率，使最终的基材整体蚀刻率达到更均匀的效果。

接着，请继续参照图2A与图2B，电浆调节组件2及其产生的电磁感应受调控的更佳的情况是，当线圈202(内外圈之间的距离可受调整)连接有一或多个分流组件203时，将使通入的电流分流，并以此使电磁感应的强弱受到调整。当欲调整基材受蚀刻的蚀刻率时，可于线圈202中有需求的位置(可对应基材蚀刻率图以判定需求的位置)加装分流组件203，以调整电磁感应的强弱并使该或该等处产生的电浆密度降低，而具有较低的蚀刻能力。举例而言，当判定某区域的电浆造成该处原先的蚀刻率较高时，可于对应的线圈处加装分流组件203，以降低该处的蚀刻率，使最终的基材整体蚀刻率达到更均匀的效果。于其它实施例中，也可以仅加装分流组件203而不使用可调式线圈(即，不可调式的线圈搭配一个或多个分流组件以形成电浆调节组件)。

接着，请参照图3A至图3C，图3A是本发明另一实施例之电浆调节组件的示意图，图3B是本发明又一实施例之电浆调节组件的示意图以及图3C是本发明再一实施例之电浆调节组件的示意图。如图3A-图3C所示，电浆调节组件3除了如上所述具有介电板301、线圈302(可为可调式或不可调式)与分流组件303以外，可更包括如图所示之电感器304或是电容器(未画图)，其可以连接于线圈302的其中一处(例如连接于线圈302的其中一端)，以平衡电浆调节组件3的功率匹配。所述电感器304或电容器的位置没有限制，其可以于线圈302所围绕的范围的中间，以偕同电浆调节组件3中的其它组件调整电浆的蚀刻均匀度。再者，分流组件303可以为一个或多个，其位置可以是如图3A所示，位于线圈302的内圈任意处，或者分流组件303位置可以是如图3B所示，位于线圈302的外圈任意处，或者分流组件303位置可以是如图3C所示，具有多个且分别位于线圈302的内圈或外圈任意处。

接着，请参照图4，图4是本发明实施例之感应耦合电浆蚀刻设备的方框示意图。如图4所示，电浆调节组件401可用于感应耦合电浆蚀刻设备4。所述电浆调节组件4包括电浆调节组件401(可以是如上所述的任何一种电浆调节组件)、供电装置402、反应腔体403以及供气装置404。供电装置402用以提供电力来源，以使电浆调节组件401与供气装置404所提供的气体(例如但不限制为氩气)偕同地产生电浆，并在反应腔体403中，对基材的表面进行蚀刻以使其受到预清洁。更详细的情况是，供电装置402提供电力来源使电浆调节组件401的线圈发生电磁感应并产生磁场，所述磁场可于反应腔体403中产生感应电流，感应电流可激发气体分子中的电子而产生电浆，并于反应腔体403中，对基材的表面进行蚀刻。

综合以上所述，相较于现有技术，本发明实施例所述之接头组件与清洗系统的技术效果，说明如下。

现有技术中，感应耦合电浆设备的电浆生成组件因线圈的配置位置难以被调整，造成该设备难以区域性地调整电磁感应程度与电浆密度，造成其很难大范围地调整对基材的蚀刻率，故无法有效解决基材的蚀刻均匀度不佳的问题。反观本发明所述的电浆调节组件与感应耦合电浆蚀刻设备，可透过可调式线圈与分流组件达成调整线圈以使电磁感应可受调节之目的，进而使产生之用以蚀刻基材的电浆之密度可受调节，以提高基材的蚀刻均匀度，进而提升基材欲清洁的质量，并有利于后续制程(例如，锡铅凸块制程)。

本发明在上文中已以较佳实施例揭露，然熟习本项技术者应理解的是，上述试验例仅用于描绘本发明，而不应解读为限制本发明之范围。应注意的是，举凡与前述试验例等效之变化与置换，均应设为涵盖于本发明之范畴内。