[实用新型]一种摇臂式硅片蚀刻装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种摇臂式硅片蚀刻装置。

背景技术

目前，微电子技术已经进入超大规模集成电路和系统集成时代，微电子技术已经成为整个信息时代的标志和基础。微电子技术中，要制造一块集成电路，需要经过集成电路设计、掩膜板制造、原始材料制造、芯片加工、封装、测试等几道工序。在这个过程中，对半导体硅片进行刻蚀，形成工艺沟槽，是关键的技术。

常用的蚀刻方法有湿法刻蚀和干法刻蚀两大类，其中湿法刻蚀是指利用液态化学试剂或溶液通过化学反应进行刻蚀的方法；干法刻蚀则主要是利用低压放电产生的等离子体中的离子或游离基(处于激发态的分子、原子及各种原子基团等)与材料发生化学反应或通过轰击等物理作用而达到刻蚀的目的。其中，湿法刻蚀是将硅片沉浸在化学刻蚀剂中或将化学刻蚀剂喷淋到硅片表面通过化学反应完成刻蚀开沟的技术。湿法刻蚀作为传统的刻蚀方法至今一直被广泛使用，这种方法具有设备要求简陋，作业简单易于掌握，具有一 定的批量生产能力，成本有效性好等优点。该方法使用的设备主要有一个用 于盛放混合酸液的酸槽和一个用于分隔盛放一批硅片的防酸花篮，防酸花篮的内部成隔栅状，其常用的操作方法是将一批硅片(通常是25片，有时多至 50片)，分隔放置在一个用NPP材料制成的防酸花篮内，再将该花篮放置在一个开沟酸槽内，用浸泡的方式来进行湿法腐蚀。上述酸槽内加有适当比例的混酸，当盛有硅片的花篮放入到该酸槽内后，硅片上未被光刻胶掩蔽的区域与酸槽内的试剂发生氧化反应后，再和酸槽内混酸中的氢氟酸(HF)发生络合反应，形成络合物后从硅片表面剥离，从而在硅片的表面上形成沟槽， 完成开沟过程。而在其反应过程(氧化反应)中会放出大量的热，使得酸槽内的局部酸液温度升高，而局部酸液温度升高后，该局部部分的酸蚀速度加快，从而会造成整个硅片上或整批硅片上所形成的沟槽不一致，从而影响硅片的性能，另外当局部酸液温度上升较高时，硅片上被光刻胶掩蔽的区域会 由于光刻胶的黏结力失效会导致过蚀刻或底切等不良后果。

为了解决上述问题，通常在湿法刻蚀时都是由操作人员手提花篮，使该花篮在酸槽内左右晃动，则酸槽内的混酸液跟随着花篮的晃动而不断的在酸槽内流动，以使整个酸槽内的混酸液的温度均匀，从而使得整个硅片上或整批 硅片上的酸蚀速度一致，而在整个硅片上或整批硅片上所形成的沟槽也一致。

上述由操作人员手提花篮使其在酸槽内左右晃动的方法尽管已经使用多 年，但仍然存在着一些问题：1、由于长时间重复操作，劳动强度大，操作人 员容易疲劳，难以保持晃动的稳定性，从而难以保证酸槽内酸液温度的均匀性，导致不能保证整个硅片上或整批硅片上所形成沟槽的一致性；2、由于操作人员之间的差异性，对于同一批硅片在不同酸槽中刻蚀，也会产生硅片上 所形成沟槽的不一致性，影响产品性能；3、由于操作人员要不停的手提花篮 在酸槽中左右摇晃，酸槽中的混酸液在快速流动中容易喷溅出酸槽外，而溅到操作人员身上，造成人员伤害。因此，如何解决在湿法刻蚀过程中酸槽中的混酸液温度均匀性的问题是本实用新型研究的课题。

发明内容

为解决以上技术上的不足，本实用新型提供了一种省时省力，蚀刻效果好的摇臂式硅片蚀刻装置。

本实用新型是通过以下措施实现的：

本实用新型的一种摇臂式硅片蚀刻装置，包括蚀刻槽和防酸花篮，所述蚀刻槽上方固定有步进电机，所述步进电机驱动连接有横向的凸轮转动机构，所述凸轮转动机构上转动连接有L形的挂臂，所述挂臂底部设置有开口向上的卡槽；所述防酸花篮可拆卸连接有n形的悬挂把手，所述悬挂把手顶部边框与卡槽相配合；所述凸轮转动机构包括内外两个相对的限位圆盘，内限位圆盘内侧设置有与步进电机的驱动轴相连接的主偏心轴，内限位圆盘与外限位圆盘之间连接有副偏心轴。

上述防酸花篮两侧壁顶部设置有嵌槽，所述悬挂把手底部两侧设置有与嵌槽相配合的卡条。

上述挂臂顶部设置有套管，所述套管套在副偏心轴上。

本实用新型的有益效果是：本实用新型采用步进电机带动凸轮转动机构转动，进而带动防酸花篮在蚀刻槽内上下左右运动，保证蚀刻槽中混酸液温度的均匀，从而免去了操作人员的重复劳动，节省了人力，也保证了整个硅片上或整批硅片上所形成沟槽的一致性， 从而保证了产品的性能，提高了生产效率。避免了操作人员手持花篮在蚀刻槽中晃动，混酸液喷溅出来造成人身伤害的问题。

附图说明

图1 为本实用新型的结构示意图。

图2为本实用新型的防酸花篮的结构示意图。

图3为本实用新型中悬挂把手的结构示意图。