[发明专利]一种水雾浸润悬空膜空腔结构及方法

说明书

本发明涉及一种水雾浸润悬空膜空腔结构及方法，包括用于固定晶圆的套具、与套具配合使用的加湿器，套具包括两端敞口的底托、安装于底托顶部的盖子，底托和盖子形成的腔室中设有喷雾花洒，所述喷雾花洒上设有若干喷孔；在喷雾花洒的圆周位置设有用于承托晶圆的托件，加湿器包括水槽、位于水槽中的水雾出口，水雾出口与喷雾花洒的进水口连通，水槽的内壁与底托的外壁贴合。所述盖子为锥形，承托台阶内壁为指向水槽圆心的斜面，托件安装于承托台阶内壁上。本发明通过利用加湿器喷出的水雾，借助特制套具的功能，将水雾均匀的分布在晶圆的空腔内，从而实现浸润效果，很大程度的降低了加工成本，提高了效率。

技术领域

本发明涉及半导体加工技术领域，尤其是一种水雾浸润悬空膜空腔结构及方法。

背景技术

半导体加工中，晶圆上会出现带有悬空膜的空腔结构，这些空腔结构在加工过程中，必然要有清洗工艺或者湿法工艺，常用的方法有浸泡浸润和喷射浸润，浸泡浸润的方式需要先对空腔结构上表面做干法处理，然后使用各种浸润液，经过多次反复处理后，才能够达到浸润空腔的效果，否则空腔里的空气无法顺利排出，就会出现气泡，液体就无法顺利浸润空腔；喷射浸润是通过气体或气液直接对空腔喷射，带有一定的冲击力将空腔浸润清洗。

现有的浸润悬空膜空腔结构的方法如图1所示，首先选择带有空腔的晶圆，在其表面做干法处理，再将表面处理过的晶圆放入带有浸润液的水中进行清洗。由于空腔结构存在一定深度，以及空腔上表面可能还有其他掩膜层，当接触液体时，空腔内的空气无法顺利排出，所以出现了气泡，导致液体无法很好的浸润到腔体内，要经过多次反复的表面处理和浸润才能改善其效果，费时费力又提高了加工成本，降低了效率；而且喷射浸润具有一定的冲击力，极易对较薄的悬空膜造成损伤或破裂。

发明内容

本申请人针对上述现有生产技术中的缺点，提供一种水雾浸润悬空膜空腔结构及方法，将晶圆浸入液体的方式改为水雾喷出浸润空腔，从而减少气泡的产生、降低悬空膜被喷射液体冲击破碎的概率。

本发明所采用的技术方案如下：

一种水雾浸润悬空膜空腔结构，包括用于固定晶圆的套具、与套具配合使用的加湿器，

所述套具包括两端敞口的底托、安装于底托顶部的锥形盖子，底托和盖子形成的腔室中设有喷雾花洒，所述喷雾花洒上设有若干喷孔；在喷雾花洒的圆周位置设有用于承托晶圆的托件，

所述托件包括与承托台阶内壁相连的第一支撑片、位于第一支撑片面向喷雾花洒的第二支撑片，所述第二支撑片平行于喷雾花洒的顶面或向喷雾花洒倾斜；晶圆的边缘落在第二支撑片上，第二支撑片面向晶圆的一面表面粗糙度大于其他零件的表面粗糙度；所述第一支撑片与第二支撑片之间圆角过渡设置，所述第一支撑片与承托台阶内壁之间夹角设置，第一支撑片与承托台阶内壁相接触的棱边处设有若干内凹孔，

所述盖子的边缘位置与承托台阶的口部之间连接有密封圈，所述密封圈的内壁与盖子内壁、承托台阶内壁之间圆弧相切，

所述加湿器包括水槽、位于水槽中的水雾出口，水雾出口与喷雾花洒的进水口连通，水槽的内壁与底托的外壁贴合，底托的口部设有承托台阶，承托台阶落在底托的口部，

所述加湿器内设有加压塞，加压塞与加湿器内的液面齐平，加压塞背离液面一侧设有推杆，推杆手动或由固定在套具内壁的活塞缸推动。

如权利要求1所述的一种水雾浸润悬空膜空腔结构，承托台阶内壁为指向水槽圆心的斜面，托件安装于承托台阶内壁上。

如权利要求1所述的一种水雾浸润悬空膜空腔结构，所述喷孔的孔径自喷雾花洒的圆心向圆周逐渐增大。

如权利要求3所述的一种水雾浸润悬空膜空腔结构，位于喷雾花洒圆周位置的喷孔直径，为圆心位置喷孔直径的两倍。

如权利要求3所述的一种水雾浸润悬空膜空腔结构，所述喷雾花洒圆心的喷孔为直孔，其他喷孔为斜孔，斜孔的底端向直孔倾斜。