一种用于微纳器件制作的样品处理装置及处理工艺的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及微加工制作技术领域，具体涉及一种用于微纳器件制作的样品处理装置及处理工艺。
【背景技术】
[0002]当前，单晶硅、碳化硅、含氧化层基板、玻璃基板及陶瓷基板的微加工制作工艺中，所有与基板接触的外部媒介都是基板上玷污杂质的可能来源。这主要包括以下几个方面:基板在加工成型过程中的污染、环境污染、水造成的污染、试剂带来的污染、工业气体造成的污染、工艺本身造成的污染、人体造成的污染等。半导体器件生产中，基板必须经严格清洗，否则其粘有的微量污染也会导致器件失效。清洗的目的在于清除基板表面的污染杂质，包括金属、有机物和无机物等。这些杂质有的以原子状态或离子状态存在，有的以薄膜形式或颗粒形式存在于基板表面。微纳器件的制作是以清洗并得到干净的基板为起点的，基板清洗是半导体器件制造中最重要最频繁的步骤，而且其效率将直接影响到器件的成品率、性能和可靠性，这就对清洗工艺的高效性和可靠性提出了很高的要求。因此，开发出一种在微纳器件制作过程中，用于微纳器件清洗、显影、润洗等程序的样品处理装置及处理工艺也就成为现实之需。
【发明内容】
[0003]本发明的目的是提供一种用于微纳器件制作的样品处理装置，用于样品清洗、显影、润洗与甩干过程盛放微纳器件，使样品能得到稳定可靠的清洗与甩干。
[0004]此外，本发明另一目的是提供一种用于微纳器件制作的样品处理工艺，采用上述样品处理装置，可显著提高样品清洗、显影、润洗的效率，缩短微纳器件制作周期。
[0005]为了实现上述目的，本发明采用的技术方案如下:
[0006]一种用于微纳器件制作的样品处理装置，包括由铁氟龙制作的洗显装置与甩干装置，所述洗显装置包括底盘、通过螺丝固定在所述底盘上的提杆，所述底盘上设有若干矩形凹槽与圆形通孔，所述圆形通孔从所述底盘底面贯穿至所述矩形凹槽底部；所述甩干装置中间设有凹槽、周围设有镂空的齿状边缘。
[0007]根据以上方案，所述矩形凹槽的宽小于所述圆形通孔的直径。
[0008]根据以上方案，所述提杆为可拆卸式提杆，下部设有螺纹，以便于安装于所述底盘上。
[0009]一种微纳器件制作的样品清洗工艺，包括如下步骤:
[0010]I)将基板(硅片)切成小块；
[0011]2)将清洗基板的玻璃烧杯及其他装置用去离子水在超声装置中清洗4遍，再将已切好的基板装载于所述洗显装置中，然后置于已清洗的玻璃烧杯中；
[0012]3)向玻璃烧杯中注入适量乙醇(以没过基板为宜)，置于超声装置中清洗I分钟，之后将乙醇倒入回收瓶，如此重复用乙醇清洗4遍；
[0013]4)向玻璃烧杯中注入适量水，置于超声装置中清洗I分钟，然后将水倒掉，如此重复4遍；
[0014]5)向玻璃烧杯中先注入适量双氧水，再注入适量浓硫酸，确保双氧水与浓硫酸之比为1:2 ( 二者之和没过基板少许)，持续浸泡30分钟，然后将液体倒入回收瓶；
[0015]6)向玻璃烧杯中注入适量去离子水，再将其倒入硫酸的废液回收瓶中，然后再用去离子水清洗4遍；
[0016]7)向玻璃烧杯中先注入适量水，再先后注入适量双氧水与氨水，确保水、双氧水、氨水之比为6:1:1 (三者之和没过基板少许)，然后置于260摄氏度热台上加热，待有气泡产生时开始计时，15分钟后取下烧杯，将废液回收；
[0017]8)将玻璃烧杯及基板用去离子水在超声装置中清洗4遍；
[0018]9)向玻璃烧杯中注入适量水，再注入适量双氧水，最后注入适量浓盐酸，确保双氧水与浓盐酸之比为I: I (确保三者之和能没过基板少许)，然后置于260摄氏度热台上加热，待有气泡产生时开始计时，15分钟后取下烧杯，将废液回收；
[0019]10)将上述玻璃烧杯及样品用去离子水在超声装置清洗4遍；
[0020]11)将铁氟龙烧杯用去离子水清洗4遍，再将基板转移到铁氟龙烧杯中，向其中注入浓度为I %的氢氟酸，15-20秒后，将基板取出，将氢氟酸倒入回收瓶；然后用去离子水润洗铁氟龙烧杯和基板3次，每次的润洗液倒入氢氟酸回收瓶中；再用去离子水在超声装置中清洗铁氟龙烧杯4遍；
[0021]12)将铁氟龙烧杯中的基板转入玻璃烧杯中，用去离子水在超声装置中清洗4遍；
[0022]13)将基板平放在用于所述甩干装置上，在外部动力的带动下将基板甩干，以便于接下来的烘干操作。
[0023]一种微纳器件制作的样品显影、润洗工艺，包括如下步骤:
[0024]I)准备好已进行了紫外光刻的微纳器件样品；
[0025]2)将用于样品显影和润洗的烧杯及其他装置用去离子水在超声装置中清洗4遍，再将已进行了紫外光刻的样品装载于所述洗显装置后，再置于已清洗的用于显影的烧杯中；
[0026]3)向用于显影的烧杯中注入适量显影液(显影液没过基板少许)，持续浸泡50秒，在浸泡过程中控制所述洗显装置的提杆，使其上下左右晃动，从而可使样品与试剂充分接触，然后将显影液倒入回收瓶；
[0027]4)将装载有样品的所述洗显装置转移至用于润洗的烧杯中，并注入适量去离子水，持续浸泡30秒，在浸泡过程中控制所述洗显装置的提杆，使其上下左右晃动，从而可使样品与去离子水充分接触，然后将去离子水倒入回收瓶；
[0028]5)将上述各烧杯用去离子水在超声装置中清洗4遍；
[0029]6)将已显影、润洗的样品转移平放于所述甩干装置上，在外部动力的带动下将样品甩干，以便于接下来的烘干操作。
[0030]本发明的有益效果是:
[0031]I)本发明的矩形凹槽的宽小于所述圆形通孔的直径，可使得样品便于取放并且能够充分浸润于液体中，在样品离开液体时，装置内所沾有的液体能够迅速流入到烧杯中；
[0032]2)本发明的甩干装置的镂空齿状边缘，既可以防止样品在高转速下被甩出，又可以将样品上残留的液体甩出而使基板不沾有液体以便于接下来的烘干操作；
[0033]3)本发明由铁氟龙制作，具有抗强酸腐蚀的功能，可以保证在用强酸清洗微纳器件时不至于被腐蚀；
[0034]4)本发明的样品处理工艺包括清洗、显影、润洗工艺，均应用了本发明的样品处理装置，可以很方便的固定样品，适用于各种尺寸的样品，整个处理过程高效可靠、使用方便、操作性强，可为后续的器件制作打下良好的基础。
【附图说明】
[0035]图1是本发明实施例1的洗显装置的主视结构示意图；
[0036]图2是本发明实施例1的洗显装置的俯视结构示意图；
[0037]图3是本发明实施例1的甩干装置的俯视结构示意图；
[0038]图4是本发明实施例2的洗显装置的主视结构示意图；
[0039]图5是本发明实施例2的洗显装置的俯视结构示意图。
[0040]图中:11、底盘；12、提杆；13、矩形凹槽；14、圆形通孔；21、凹槽；22、齿状边缘。
【具体实施方式】
[0041]下面结合附图与实施例对本发明的技术方案进行说明。
[0042]实施例1，见图1至图3所示:
[0043]本发明提供一种用于微纳器件制作的样品处理装置，包括由铁氟龙制作的洗显装置I与甩干装置2，所述洗显装置I包括底盘11、通过螺丝固定在所述底盘上的提杆12，所述提杆12固定于所述底盘11的中央，所述底盘11上设有若干矩形凹槽13与圆形通孔14，所述圆形通孔14从所述底盘11底面贯穿至所述矩形凹槽13底部；所述甩干装置2中间设有凹槽21、周围设有镂空的齿状边缘22。
[0044]优选地，所述矩形凹槽13的宽小于所述圆形通孔14的直径。
[0045]优选地，所述提杆12为可拆卸式提杆，下部设有螺纹。
[0046]本发明还提供一种微纳器件制作的样品清洗工艺，包括如下步骤:
[0047]I)将硅基板切成边长为2cm的正方形；
[0048]2)将清洗基板的玻璃烧杯及其他装置用去离子水在超声装置中清洗4遍，再将已切好的基板装载于所述洗显装置I中，然后置于已清洗的玻璃烧杯中；
[0049]3)向玻璃烧杯中注入适量乙醇(以没过基板为宜)，置于超声装置中清洗I分钟，之后将乙醇倒入回收瓶，如此重复用乙醇清洗4遍；
[0050]4)向玻璃烧杯中注入适量水，置于超声装置中清洗I分钟，然后将水倒掉，如此重复4遍；
[0051]5)向玻璃烧杯中先注入适量双氧水，再注入适量浓硫酸，确保双氧水与浓硫酸之比为1:2 ( 二者之和没过基板少许)，持续浸泡30分钟，然后将液体倒入回收瓶；
[0052]6)向玻璃烧杯中注入适量去离子水，再将其倒入硫酸的废液回收瓶中，然后再用去离子水清洗4遍；
[0053]7)向玻璃烧杯中先注入适量水，再先后注入适量双氧水与氨水，确保水、双氧水、氨水之比为6:1:1 (三者之和没过基板少许)，然后置于260摄氏度热台上加热，待有气泡产生时开始计时，15分钟后取下烧杯，将废液回收；
[0054]8)将玻璃烧杯及基板用去离子水在超声装置中清洗4遍；
[0055]9)向玻璃烧杯中注入适量水，再注入适量双氧水，最后注入适量浓盐酸，确保双氧水与浓盐酸之比为I: I (确保三者之和能没过基板少许)，然后置于260摄氏度热台上加热，待有气泡产生时开始计时，15分钟后取下烧杯，将废液回收；
[0056]10)将上述玻璃烧杯及样品用去离子水在超声装置清洗4遍；
[0057]11)将铁氟龙烧杯用去离子水清洗4遍，再将基板转移到铁氟龙烧杯中，向其中注入浓度为1%的氢氟酸，15-20秒后，将基板取出，将氢氟酸倒入回收瓶；然后用去离子水润洗铁氟龙烧杯和基板3次，每次的润洗液倒入氢氟酸回收瓶中；再用去离子水在超声装置中清洗铁氟龙烧杯4遍；
[0058]12)将铁氟龙烧杯中的基板转入玻璃烧杯中，用去离子水在超声装置中清洗4遍；
[0059]13)将基板平放在用于所述甩干装置2上，在外部动力的带动下将基板甩干，以便于接下