[发明专利]液相沉积法的单面生长与量产方法及装置

说明书

本发明涉及一种液相沉积法的单面生长与量产方法及装置。

在集成电路制造技术及半导体组件制造技术中，二氧化硅运用得相当广泛：(1)它可以用来当做MOS的闸极氧化层(gate oxide)；(2)用来隔离其它组件的场氧化层(field oxide)；作为沟槽绝缘(trenchisolation)；(3)当作扩散及离子植入的遮避层(masking)；(4)避免经热处理后杂质或成份流失的保护层(caping)；或(5)保护组件免遭杂物、灰尘及刮伤的保护层(passivation)等。

发展至今，成长二氧化硅有很多方法，例如：热氧化法(thermaloxidation)或化学气相沉积法(chemical vapor deposition，CVD)。闸极氧化层及场氧化层均以热氧化方法制造，因为只有使用热氧化方法才能获得低界面缺陷密度(interface trap densities)的高品质氧化膜。然而这两项技术在IC整个流程实际运用上皆有其限制。以热氧化方法而言，此方法需的高温(摄氏700度到1200度)容易造成芯片的变形(deformation)及组件结构的破坏(因为掺入杂质的重新分布)；而化学气相沉积法的缺点则在于它昂贵的系统设备及不低的成长温度，在量产工艺过程条件上还需要严谨的调控。有许多种可以在低温沉积二氧化硅的方法，例如：等离子体化学气相沉积法(plasma enhanced chemical vapor deposition，PECVD)，及电子回旋共振化学气相沉积法(Electron cyclotron resonance chemicalvapor deposition，ECRCVD)等。这些方法除了需要昂贵的系统设备的外，并需要高于摄氏300度的成长温度。若IC工艺过程中欲直接用光阻当做屏蔽(mask)以减少制作流程均属不可能因而限制了IC工艺过程设计的弹性。

此外在集成电路制造技术及半导体组件制造技术中，尚需许多其它的氧化膜，如二氧化钛等，目前也是用化学气相沉积法等高温成长方法成长的。上述种种缺点也限制了工艺过程设计的弹性。

液相氧化膜沉积技术(Liquid Phase Deposition-LPD)是最近发展的一成长氧化膜的方法[1，2，3，4]，此沉积氧化膜的技术的成长温度极低(约为摄氏40度)，不似一般成长氧化膜时所需的高温和昂贵的系统设备，对今日深次微米集成电路的制造及半导体组件工艺过程非常重要。

因此，液相氧化膜沉积技术对今日深次微米集成电路的工艺过程及半导体组件工艺过程非常重要。但发展至今，国内外均无对LPD-SiO2量产工艺过程上提出具体的技术及方法。另于进行成长过程中晶片双面皆会生长，与其它生长方式一样的问题，事后仍需进行反面蚀刻(etching)，若有装置能只进行晶片单面生长，不仅避免了晶片生长后反面蚀刻，进而节省生长过程中所浪费的时间，也减少了晶片生长所带来的附加成本。

本发明的目的是提供一种液相沉积法的单面生长与量产方法及装置。

为实现上述目的，根据本发明一方面提供一种液相沉积法的单面生长与量产方法，用以对一晶片进行一液相沉积工艺过程，其特点是，包括下列步骤：提供一第一晶片承载器，于所述第一晶片承载器上置放所述晶片；提供一生长液槽，所述成长液槽具有一第一开口，并使所述生长液槽的第一开口与所述第一晶片承载器上的晶片接合；以及提供生长溶液，置入所述生长液槽，于进行所述液相沉积工艺过程后，将所述生长液槽的第一开口朝上，以取出所述第一晶片承载器上的晶片。

为实现上述目的，根据本发明另一方面提供一种液相沉积法的单面生长与量产装置，用于对一晶片进行一液相沉积工艺过程，它包括：一第一晶片承载器，用以承载所述晶片；一生长液槽，设有一第一开口，用以容置生长溶液，且借助所述第一开口与所述第一晶片承载器上所述晶片的接合以进行所述液相沉积工艺过程。

上述晶片是借助一O型环与生长液槽接合，以防止所述生长溶液外溢。O型环的半径比所述第一开口大，而其形状与所述晶片相似。

生长液槽还具有一第二开口，用以置入所述生长溶液。第二开口借助一第二晶片承载器以封合于其上。而第二晶片承载器是先置放另一晶片于其上后始封合于所述第二开口上。当然，另一晶片是于所述第一开口朝上以取出所述第一晶片承载器上的晶片时，进行所述液相沉积工艺过程。