專利名稱：防護環的制作方法
技術領域：
本發明涉及一種應用于淀積機臺的防護環(Guard-Ring)。
背景技術：
薄膜淀積(Thin film deposition)技術已是半導體(Semiconductor)產業所廣泛應用的技術之一。薄膜淀積技術可分為物理汽相淀積(Physical VaporDeposition，PVD)以及化學汽相淀積(Chemical Vapor Deposition，CVD)。前者主要是通過物理現象進行薄膜淀積，而后者主要是以化學反應的方式進行薄膜淀積。而無論是何種方式的汽相淀積，是需要于一淀積機臺上進行相關工藝。
圖1繪示的是現有技術中應用于淀積工藝中的一種化學淀積機臺的剖面示意圖。請參照圖1，淀積機臺100至少包括承載座110與防護環120。其中，承載座110具有支撐面S1與側面S2，欲進行薄膜淀積的晶片130是配置于支撐面S1上，且承載座110的邊緣延伸有凸緣112。防護環120是配置于凸緣112上。此外，對于等離子加強型化學汽相淀積工藝(PECVD)或高密度等離子加強型化學汽相淀積工藝(HDPCVD)來說，防護環120是用來保護反應室下半部的區域以防止其遭受等離子的轟擊。
圖2繪示的是進行多重金屬鑲嵌的金屬內連線工藝時的晶片的剖面示意圖。請參照圖2，金屬內連線的制作一般是先在一晶片130上依序淀積多層薄膜，例如依序淀積氮化硅薄膜210、摻氟硅玻璃(FSG)薄膜220、氮氧化硅薄膜230、另一層摻氟硅玻璃薄膜240等。之后，再利用光刻蝕刻等技術形成接觸窗開口242與多重金屬鑲嵌開口244后，填入金屬材料以制作出金屬插塞252、254，其中金屬插塞254可和已經制作于晶片130中的金屬層260(如元件接點)電性連接。
然而，在進行如圖2所示的多層薄膜淀積時，由于圖1中的防護環120其鄰近晶片130的頂面120a是低于晶片130的頂面130a，且防護環120與晶片130的間距d較大，所以多層薄膜210、220、230、240將會在晶片130的側壁130b上，形成如圖3所示的側邊淀積200。具體而言，在晶片130的側壁130b形成的側邊淀積，將會影響靠近晶片130外圍的淀積平坦度，并會使得淀積在晶片130上的薄膜容易產生剝離(peeling)的問題。
發明內容
有鑒于此，本發明的目的是提供一種用于淀積機臺的防護環，其適于防止晶片的側壁形成側邊淀積，并進而減少晶片上淀積的薄膜剝離的問題。
本發明提出一種用于淀積機臺的防護環，當一晶片配置于一淀積機臺上，且防護環配置于晶片周圍時，防護環鄰近晶片的頂面不低于晶片頂面。
本發明提出一種用于淀積機臺的防護環，當一晶片配置于一淀積機臺上，且防護環配置于晶片周圍時，防護環與晶片之間的間距小于0.7毫米。
在本發明的一實施例中，上述的防護環與晶片之間的間距例如為小于0.7毫米。
在本發明的一實施例中，上述的防護環的內直徑例如為300.7±0.1毫米。
在本發明的一實施例中，上述的晶片的直徑例如為300±0.3毫米。
在本發明的一實施例中，上述的淀積機臺例如為化學汽相淀積機臺。
在本發明的一實施例中，上述的防護環的材質例如為陶瓷。
由于本發明的防護環鄰近晶片的頂面是不低于晶片頂面，甚至防護環配置于晶片周圍時，防護環與晶片之間的間距十分相近，因此大大地減少了在進行薄膜淀積工藝時，薄膜在晶片側壁形成側邊淀積的現象，因此可提高薄膜淀積的平坦度與良率。
為了讓本發明的上述及其他目的、特征和優點能更明顯易懂，下文特舉優選實施例，并配合附圖，作詳細說明如下。
圖1繪示的是現有技術中應用于淀積工藝中的一種化學淀積機臺的剖面示意圖；圖2繪示的是進行多重金屬鑲嵌工藝的金屬內連線工藝時的晶片的剖面示意圖；圖3繪示的是薄膜工藝中產生于晶片側壁的側邊淀積的示意圖；圖4A～4B繪示的是本發明一優選實施例中一淀積機臺的剖面示意圖；
圖5為本發明一優選實施例中淀積機臺的俯視示意圖；圖6A為一晶片利用本發明的防護環在薄膜淀積工藝后，進行晶片的側邊取樣的俯視示意圖；圖6B為圖6A的部分晶片的側邊剖面示意圖。
具體實施例方式
圖4A～4B繪示的是本發明一優選實施例中一淀積機臺的剖面示意圖。
請參照圖4A，淀積機臺300至少包括一承載座310與一防護環320。其中，淀積機臺300例如是用于等離子加強型化學汽相淀積工藝或高密度等離子加強型化學汽相淀積工藝的淀積機臺。
另外，承載座310具有支撐面S1與側面S2，欲進行薄膜淀積的晶片330是配置于支撐面S1上，且承載座310的邊緣延伸有凸緣312。此承載座310例如是E-chuck型的承載座或是Pedestal型的承載座，其中E-chuck型的承載座是利用靜電的方式使晶片330配置于承載座上。
另外，防護環320是配置于凸緣312上。而且，對于等離子加強型化學汽相淀積工藝或高密度等離子加強型化學汽相淀積工藝來說，防護環320是用來保護反應室下半部的區域以防止遭受等離子的轟擊。此防護環320的材質例如是陶瓷材料。
特別是，當一晶片330配置于淀積機臺300上，且防護環320是配置于晶片330周圍時，本發明的防護環320鄰近晶片330的頂面320a不低于晶片頂面330a。換言之，本發明的防護環320鄰近晶片330的頂面320a可與晶片頂面330a為同等高度(如圖4A所示)，或者防護環320鄰近晶片330的頂面320a是高于晶片頂面330a(如圖4B所示)。如此一來，本發明的防護環320由于其頂面320a高度是不低于晶片330的頂面330a，所以本發明的防護環320除了可以有效保護反應室下半部的區域外，更可有效保護晶片330的側壁，而不會如同現有技術那樣在晶片330的側壁生成側邊淀積200(如圖3所示)。
另外，除了使用具有較高頂面的防護環320可以有效避免側壁淀積的問題之外，在另一實施例中，使防護環320與晶片330之間的間距d’縮小也可以有效避免側壁淀積的問題。以下是以圖5的淀積機臺的俯視示意圖來做說明。
請參照圖5，使防護環320與晶片330之間的間距d’縮小，例如使防護環320與晶片330之間的間距d’小于0.7毫米。在一優選實施例中，防護環320的內直徑d1例如為300.7±0.1毫米，晶片330的直徑d2例如為300±0.3毫米，而此時防護環320與晶片330之間的間距d’小于0.7毫米。如此一來，由于本發明的防護環320與晶片330的間距d’縮短，即晶片330的側壁十分貼近防護環320的內緣側壁，所以可有效地防止在薄膜淀積工藝進行時，晶片330的側壁形成側邊淀積的情形。
由上可知，無論本發明的防護環具有較高的頂面，或是其與晶片330之間的間距d’較小，或是其具有較高的頂面且其與晶片330之間的間距d’較小，本發明的防護環不但可以有效保護反應室下半部的區域，更可有效避免晶片330的側壁的淀積，進而改善現有所淀積的薄膜易剝離的問題。
以下是使用本發明的防護環來進行薄膜淀積工藝，以證明本發明的防護環的確可以有效解決晶片的側壁易形成側邊淀積的問題。
圖6A為一晶片利用本發明的防護環在薄膜淀積工藝后，進行晶片的側邊取樣的俯視示意圖，圖6B為圖6A的部分晶片的側邊剖面示意圖。
請參照圖6A與圖6B，本試驗是在進行薄膜淀積工藝時，利用本發明的防護環來對于晶片的側壁進行防護，以避免產生側邊淀積的現象。在薄膜淀積工藝完成后，將晶片330的側邊的四個部位T、B、L、R切下部分，以得到晶片測試片330T、330R、330B、330L(如圖6A所示)，并分別量測此晶片測試片330T、330R、330B、330L上的七個位置點1～7的膜層厚度(如圖6B所示)。其中，位置點1表示和位置點4相距3mm；位置點3表示和位置點2相距0.2mm；位置點5表示和位置點4相距1mm；位置點6表示和位置點4相距2mm；位置點7表示和位置點4相距3mm。而量測的整理結果如以下表1所示，且在表1中還列出使用現有的防護環所得的結果，以供比較。
表1
由表1可知，在晶片測試片330T上的位置點1(330T-1)為晶片的上表面靠近晶片中心的位置，所以本發明的防護環的有無并不影響薄膜淀積的厚度。位置點2(330T-2)是靠近晶片的側邊，所以本發明的防護環發揮作用，使得使用本發明的防護環的晶片淀積的薄膜厚度減小。位置點3～7(330T-3～7)由于位于晶片的側邊或晶片的底部，所以在晶片側面形成淀積的情形較少，但是在使用本發明的防護環后，可發現本發明的防護環仍可進一步防止晶片產生側壁淀積的現象。特別是在位置點3的地方(330T-3)，相較現有的防護環，其可有效避免側邊淀積。
其他的晶片測試片330L、330R與330B上的位置點1～7，使用本發明的防護環對于防止薄膜在晶片側壁淀積的效果，也具有如同上述對于晶片測試片330T同樣所述的趨勢。也就是說，在使用本發明的防護環后，可有效地防止晶片側壁產生側邊淀積的現象，并防止晶片上的薄膜產生剝離的問題。
綜上所述，本發明至少具有下面的優點(1)本發明的防護環可有效地防止晶片側壁產生不必要的薄膜淀積。
(2)本發明的防護環可以提升在晶片表面上進行薄膜淀積的平坦度。
(3)本發明的防護環可有效地防止所淀積的薄膜產生剝離的現象。
雖然本發明已經以優選實施例揭露如上，然其并非用以限定本發明，任何本領域技術人員，在不脫離本發明的精神和范圍的前提下，可作各種修改和變化，因此本發明的保護范圍當視所附權利要求所界定者為準。
權利要求
1.一種用于淀積機臺的防護環，當一晶片配置于一淀積機臺上，且該防護環配置于該晶片周圍時，該防護環鄰近該晶片的頂面不低于該晶片頂面。
2.如權利要求1所述的用于淀積機臺的防護環，其中該防護環與該晶片之間的間距小于0.7毫米。
3.如權利要求2所述的用于淀積機臺的防護環，其中該防護環的內直徑為300.7±0.1毫米。
4.如權利要求2所述的用于淀積機臺的防護環，其中該晶片的直徑為300±0.3毫米。
5.如權利要求1所述的用于淀積機臺的防護環，其中該淀積機臺包括化學汽相淀積機臺。
6.如權利要求1所述的用于淀積機臺的防護環，其中該防護環的材質包括陶瓷。
7.一種用于淀積機臺的防護環，當一晶片配置于一淀積機臺上，且該防護環配置于該晶片周圍時，該防護環與該晶片之間的間距小于0.7毫米。
8.如權利要求7所述的用于淀積機臺的防護環，其中該防護環的內直徑為300.7±0.1毫米。
9.如權利要求7所述的用于淀積機臺的防護環，其中該晶片的直徑為300±0.3毫米。
10.如權利要求7所述的用于淀積機臺的防護環，其中該淀積機臺包括化學汽相淀積機臺。
11.如權利要求7所述的用于淀積機臺的防護環，其中該防護環的材質包括陶瓷。
全文摘要
一種用于淀積機臺的防護環。當晶片配置于淀積機臺上，且防護環配置于晶片周圍時，防護環鄰近晶片的頂面不低于晶片頂面。此外，當晶片配置于淀積機臺上，且防護環配置于晶片周圍時，防護環與晶片之間的間距小于0.7毫米。本發明的防護環可使得薄膜在晶片側壁不會形成側邊淀積的現象，因此可提高薄膜淀積工藝的平坦度與良率。
文檔編號C23C14/00GK1786261SQ20041010071
公開日2006年6月14日 申請日期2004年12月10日 優先權日2004年12月10日
發明者賴建興 申請人:聯華電子股份有限公司