专利名称：多功能金属刻蚀机的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种金属刻蚀机，具体涉及一种多功能金属刻蚀机。
背景技术：
目前半导体生产中使用的金属刻蚀设备通常具备刻蚀和去胶的功能，但是后续的 洗净则在湿法设备中独立进行，这样分步处理光刻胶和清洗残留物。由于铝的刻蚀中必须用到C12、F等腐蚀性极强的物质，因此其刻蚀副产物中的Cl、 F的含量也比较高。而现有金属刻蚀设备的去胶功能的主要作用是去除光刻胶，对刻蚀副产 物的去除能力却非常有限。因此，刻蚀设备处理后的硅片上，铝线和刻蚀副产物共存，硅片 遇到空气、水汽很容易发生铝腐蚀，尤其当净化间环境有变化时，制品很容易因铝腐蚀而废 弃，造成很大的损失。
实用新型内容本实用新型所要解决的技术问题是提供一种多功能金属刻蚀机，它可以防止刻蚀 后的硅片由于携带Cl、F等刻蚀残留物而造成的铝线腐蚀。为解决上述技术问题，本实用新型多功能金属刻蚀机的技术解决方案为包括刻蚀腔、去胶腔、清洗腔、缓冲减压腔、对准腔、传送腔；刻蚀腔、去胶腔、清洗 腔、对准腔、传送腔设置于缓冲减压腔的周围并与缓冲减压腔连通形成封闭的腔体；缓冲减 压腔与刻蚀腔、去胶腔、传送腔、对准腔、清洗腔之间分别设有密封阀门；传送腔的一侧设有 硅片盒；传送腔与硅片盒之间设置第一机械手，传送腔、清洗腔分别设有通向硅片盒的外 门；缓冲减压腔内设置有第二机械手；清洗腔内设有硅片台。所述硅片台为恒温装置。所述刻蚀腔、去胶腔、清洗腔分别为一个或多个。所述缓冲减压腔的压力变化范围为200mt到200t。本实用新型可以达到的技术效果是本实用新型具有金属刻蚀、去胶、清洗等多种功能，使处理后硅片上没有刻蚀残留 物，减少铝线腐蚀的风险。以下结合附图和具体实施方式
对本实用新型作进一步详细的说明
图1是本实用新型多功能金属刻蚀机的分解示意图。图中附图标记说明1为清洗腔，2为去胶腔，3为刻蚀腔，4为对准腔，5为缓冲减压腔，6为传送腔，7、8为机械手， 10为硅片盒。
具体实施方式
如
图1所示，本实用新型多功能金属刻蚀机，包括两个刻蚀腔3、两个去胶腔2、两
3个清洗腔1、一个缓冲减压腔(buffer-ch) 5、一个对准腔4、一个传送腔6、两组机械手7、8 ； 刻蚀腔3、去胶腔2、清洗腔1、对准腔4、传送腔6均布于缓冲减压腔5的周围并与缓冲减压 腔5连通形成封闭的腔体；缓冲减压腔5与刻蚀腔3、去胶腔2、传送腔6、对准腔4、清洗腔 1之间分别设有密封阀门，以防止泄露真空。传送腔6的一侧设有硅片盒10 ；传送腔6与硅片盒10之间设置第一机械手7，第 一机械手7用于硅片在硅片盒10和传送腔6或清洗腔1之间的传送；传送腔6设有通向硅 片盒10的外门。清洗腔1设有通向硅片盒10的外门。硅片通过密封阀门从缓冲减压腔5进入清 洗腔1，密封阀门打开前清洗腔1内的压力能够降低到100 200t，使清洗腔1的压力与缓 冲减压腔5接近，以方便硅片的传送；外门用于将处理完的硅片放回硅片盒10，外门打开时 清洗腔1内为大气状态。清洗腔1内设有硅片台，硅片台为恒温装置，可以将硅片温度降低到30 40度。缓冲减压腔5内设置有第二机械手8，第二机械手8用于硅片在缓冲减压腔5与各 工艺腔之间的传送。对准腔4用于硅片的方向对准。缓冲减压腔5的压力变化范围可以从200mt (毫托)到200t (托torr)。刻蚀腔3、去胶腔2、传送腔6的工艺压力不同，但刻蚀腔3、去胶腔2、清洗腔1、缓 冲减压腔5、对准腔4、传送腔6的真空度能够根据不同的工艺需要进行调节，硅片在两个腔 体之间传送时，通过调节真空度使两个腔体的压力平衡，从而解决了两个腔体的真空度差 异的问题，减少气压不稳定造成的颗粒影响。本实用新型的工作过程如下1、传送腔6的外门打开，第一机械手7将待处理硅片从硅片盒10中取出传送到传 送腔6内；2、关闭传送腔6的密封阀门、外门，对传送腔6抽真空，使其真空度为200 300mt ；然后打开传送腔6的密封阀门，使传送腔6与缓冲减压腔5连通，通过第二机械手8 将硅片从传送腔6送到缓冲减压腔5内后，关闭传送腔6的密封阀门；3、对缓冲减压腔5抽真空，使其真空度为IOOmt左右；通过第二机械手8将硅片从 缓冲减压腔5送到对准腔4，在对准腔4对硅片进行位置和方向的对准，防止硅片作业时位 置偏心，并使所有硅片作业时保持同样的方向；4、调整缓冲减压腔5的真空度至接近刻蚀腔3的真空度，打开刻蚀腔3的密封阀 门，通过第二机械手8将硅片从缓冲减压腔5送入刻蚀腔3，对硅片进行刻蚀处理；5、刻蚀步骤完成后，调整缓冲减压腔5的真空度至接近去胶腔2的真空度，打开去 胶腔2的密封阀门，通过第二机械手8将硅片通过缓冲减压腔5送入去胶腔2对硅片进行 去胶处理；6、去胶步骤完成后，调整清洗腔1的真空度至IOOt左右，使其接近缓冲减压腔5 的真空度，打开清洗腔1的密封阀门，通过第二机械手8将硅片通过缓冲减压腔5送入清洗 腔1内；7、硅片送入清洗腔1后，使清洗腔1放真空至大气状态，同时硅片在硅片台上冷却 到约40度，再进行清洗；[0036]由于硅片清洗的工作压力为大气压，外门打开时清洗腔1内为大气状态，减少了 抽真空的时间，可以提高工作效率。8、清洗完毕后，第一机械手7将硅片通过清洗腔1的外门直接传回硅片盒10。为确认刻蚀后的残胶量，有时会需要只进行刻蚀步骤，不需要去胶，清洗等步骤， 则工作过程为，上述第4步刻蚀处理结束后，打开清洗腔1的硅片台，通过第二机械手8将 硅片通过缓冲减压腔5送入清洗腔1内；在清洗腔1内进行冷却和放大气后，由第一机械手 7直接传回硅片盒10，即可以保留硅片刻蚀后的残胶。在实际生产中，有时会发生胶残留的情况需要进行再次去胶清洗，则工作过程为， 上述第3步对准结束后，跳过刻蚀腔3，直接进入去胶腔2进行后续处理。如果无需进行去胶处理，则由第一机械手7将硅片直接从清洗腔1的外门送入清 洗腔1清洗后返回硅片盒10，此过程硅片不需要经过传送腔6和缓冲减压腔5，效率比较
尚ο本实用新型具有铝线刻蚀、去胶及残留物的洗净功能，不仅可以完成普通的金属 刻蚀和去胶功能，还能够在清洗腔1内完成刻蚀和去胶残留物的清洗，节约了工艺流程步 骤，提高了生产效率，降低了生产成本；此外，由于缩短了从刻蚀到清洗的时间，能够避免硅 片暴露在空气中由于温湿度、CL/F等杂质含量引起铝腐蚀的风险。本实用新型的刻蚀腔3和去胶腔2是真空状态作业，而清洗腔1为常压状态作业， 作业后的硅片直接从清洗腔1回到硅片盒10，这样可以提高效率。本实用新型的各个工艺腔可以进行刻蚀_去胶_清洗的串行作业，进行完整的金 属刻蚀处理；也可以单独进行各个工艺腔的作业，分别进行处理，可以满足不同的工艺和实 验需求。如需要确认刻蚀后光刻胶的形貌时，可以在刻蚀腔3内作业后，直接通过清洗腔1 冷却后收回硅片盒10。如果发现有残留物未清洗干净，也可以通过缓冲减压腔5直接进入 去胶腔2或清洗腔1，最后通过清洗腔1回到硅片盒10中。本实用新型的各工艺腔(包括刻蚀腔3、去胶腔2、清洗腔1)均配备有两个完全一 致的腔体，可以并行作业，提高设备的工作效率，也可以互相作为备件，当一个腔发生故障 不能工作时，另外一个还可继续作业。本实用新型的每种工艺腔都是单片式处理。
权利要求一种多功能金属刻蚀机，其特征在于包括刻蚀腔、去胶腔、清洗腔、缓冲减压腔、对准腔、传送腔；刻蚀腔、去胶腔、清洗腔、对准腔、传送腔设置于缓冲减压腔的周围并与缓冲减压腔连通形成封闭的腔体；缓冲减压腔与刻蚀腔、去胶腔、传送腔、对准腔、清洗腔之间分别设有密封阀门；传送腔的一侧设有硅片盒；传送腔与硅片盒之间设置第一机械手，传送腔、清洗腔分别设有通向硅片盒的外门；缓冲减压腔内设置有第二机械手；清洗腔内设有硅片台。
2.根据权利要求1所述的多功能金属刻蚀机，其特征在于所述硅片台为恒温装置。
3.根据权利要求1所述的多功能金属刻蚀机，其特征在于所述刻蚀腔、去胶腔、清洗 腔分别为一个或多个。
4.根据权利要求1所述的多功能金属刻蚀机，其特征在于所述缓冲减压腔的压力变 化范围为200mt到200t。
专利摘要本实用新型公开了一种多功能金属刻蚀机，包括刻蚀腔、去胶腔、清洗腔、缓冲减压腔、对准腔、传送腔；刻蚀腔、去胶腔、清洗腔、对准腔、传送腔设置于缓冲减压腔的周围并与缓冲减压腔连通形成封闭的腔体；缓冲减压腔与刻蚀腔、去胶腔、传送腔、对准腔、清洗腔之间分别设有密封阀门；传送腔的一侧设有硅片盒；传送腔与硅片盒之间设置第一机械手，传送腔、清洗腔分别设有通向硅片盒的外门；缓冲减压腔内设置有第二机械手；清洗腔内设有硅片台。本实用新型具有金属刻蚀、去胶、清洗等多种功能，使处理后硅片上没有刻蚀残留物，减少铝线腐蚀的风险。
文档编号C23F1/08GK201620192SQ20092021482
公开日2010年11月3日 申请日期2009年12月18日 优先权日2009年12月18日
发明者张擎雪, 荆泉, 马金辉 申请人:上海华虹Nec电子有限公司