专利名称：腐蚀腔装置及气相腐蚀设备的制作方法
技术领域：
腐蚀腔装置及气相腐蚀设备
技术领域：
本实用新型涉及一种腐蚀腔装置及气相腐蚀设备，特别涉及一种对硅片表面进行 腐蚀处理的腐蚀腔装置及气相腐蚀设备。
背景技术：
随着微电子技术和光电子技术的发展，越来越需要把不同的器件集成在一起。目 前较为常用的，是在完成电路制作的硅片的背面做上一层金属，以达到该电路散热和与其 他电子器件连接的目的。硅片表面容易被氧化而生成二氧化硅(Si02)，而影响硅片与金属 的接触，进而影响与其他器件的连接性能，最终将影响产品整体的工作性能。现有技术中， 通常采用湿法腐蚀的方法来去除硅片表面的二氧化硅，即通过人工操作将硅片放入到装有 氢氟酸溶液的容器中进行浸泡，然后再用水对硅片进行清洗，最后再对硅片经行烘干处理。然而，这种通过将硅片浸泡在腐蚀溶液进行腐蚀以去除二氧化硅的方法，在清洗 烘干后，二氧化硅又易于重新生长出来，从而导致工艺质量和产品良率下降。另外，经过烘 干的过程，由于水的表面张力的作用，使在微电机械系统的释放工艺中造成硅的悬臂梁与 基底产生粘连现象，进而导致工艺质量和产品良率下降。此外，由于氢氟酸具有剧毒性，尤 其对人体的皮肤及骨头具有强烈的腐蚀作用，通过人工操作很容易因保护措施不完善而对 人体产生伤害，以及对环境造成污染。
实用新型内容本实用新型的目的就是为了解决现有技术对硅片进行腐蚀处理时存在的二氧化 硅易重生、产品良率较低、工艺步骤复杂、安全隐患和环境污染等技术问题，本实用新型提 供一种腐蚀腔装置及使用该腐蚀腔装置的气相腐蚀设备。本实用新型的具体技术方案如下本实用新型提供一种气相腐蚀设备，其包括一腐蚀气体产生装置和一腐蚀腔装 置，该腐蚀气体产生装置将产生的氮气和氢氟酸的混合气体输入到该腐蚀腔装置；该腐蚀 腔装置包括一腔体、一上盖、至少一进气端、至少一排气端和至少一用于承载硅片的承载装 置，该上盖位于该腔体的顶部，该承载装置位于该腔体的底部，该进气端和该排气端分别位 于该腔体的两端，该进气端与该腐蚀气体产生装置相连。所述的气相腐蚀设备进一步包括一与该腐蚀腔装置的排气端相连的尾气收集装 置，该尾气收集装置对该腐蚀腔装置生成附产物尾气进行回收处理。所述的气相腐蚀设备进一步包括一氮气输入装置，该氮气输入装置将氮气输入到 该腐蚀气体生成装置。所述的气相腐蚀设备进一步包括一 PLC控制装置，该氮气输入装置和该承载装置 在该PLC控制装置控制下工作。所述的腐蚀气体产生装置包括一液体容器、一进气管和一出气管，该液体容器内 装载氢氟酸溶液，该进气管和该出气管都穿过该液体容器的顶部，该进气管的一端接收外部输入的氮气，该进气管的另一端延伸到该装载氢氟酸溶液的液体容器的底部，该出气管 的一端延伸到该液体容器内且邻近该液体容器的顶部，并且其未接触该液体容器内的氢氟 酸溶液，该出气管的另一端与该腐蚀腔装置的进气端相连。所述的腐蚀气体产生装置包括一液体容器、一液体回收容器、一第一进气管、一第 二进气管、一第一出气管和一第二出气管，该液体容器内装载氢氟酸溶液，该液体回收容器 装载有空气，该第一进气管和该第一出气管都穿过该液体容器的顶部，该第二进气管和该 第二出气管都穿过该液体回收容器的顶部，该第一进气管的一端与该氮气输入装置的气体 容器端口相连，该第一进气管的另一端延伸到该装载氢氟酸溶液的液体容器的底部，该第 一出气管的一端延伸到该液体容器内且邻近该液体容器的顶部，并且该第一出气管的一端 未接触该液体容器内的氢氟酸溶液，另一端与该第二进气管相连，该第二出气管与该腐蚀 腔装置的进气端相连。所述的承载装置包括一载片盘、一旋转轴和一动力装置，该载片盘位于该腔体内 的底部，该旋转轴的一端穿过该腔体与该载片盘的底部固定连接，另一端与该动力装置传 动连接，该动力装置位于该承载装置的底部，该动力装置驱动该旋转轴转动，使得该载片盘 在该旋转轴带动下进行转动。本实用新型还提供一种腐蚀腔装置，其包括一腔体、一上盖、至少一进气端、至少 一排气端和至少一用于承载硅片的承载装置，该上盖位于该腔体的顶部，该承载装置位于 该腔体的底部，该进气端和该排气端分别位于该腔体的两端。所述的承载装置包括一载片盘、一旋转轴和一动力装置，该载片盘位于该腔体内 的底部，该旋转轴的一端穿过该腔体与该载片盘的底部固定连接，另一端与该动力装置传 动连接，该动力装置驱动该旋转轴转动，使得该载片盘在该旋转轴带动下进行转动。所述的腐蚀腔装置可以收容装载有硅片的外部装载架，并使得该装载架固定在该 承载装置的载片盘上。相较于现有技术，本实用新型所述的腐蚀腔装置及使用该腐蚀腔装置的气相腐蚀 设备的主要有益效果在于(1).本实用新型所述的气相腐蚀设备是将氮气和氢氟酸的混合气体输入到所述 的腐蚀腔装置，在该腐蚀腔装置内对硅片进行充分腐蚀，从而使得硅片表面的二氧化硅被 均勻腐蚀掉，进而提高产品的良率。另外，氮气和氢氟酸的混合气体腐蚀硅片表面的二氧化 硅而生成附产物尾气，该附产物尾气被氮气和氢氟酸的混合气体直接带走，使得硅片的表 面保持干燥和清洁，因而节省了后续的清洗工艺，并且解决了二氧化硅重生和由于水的表 面张力而产生结构粘连现象所带来的技术问题。(2).本实用新型所述的腐蚀腔装置及使用该腐蚀腔装置的气相腐蚀设备都采用 密闭的空间，并通过PLC控制装置自动控制该气相腐蚀设备进行工作，不需要进行人工清 洗操作，使得生产操作安全，且易于环境保护。(3).所述的腐蚀腔装置可以收容装载硅片的外部装载架，并将该装载架固定在该 承载装置的载片盘上，使得装载在外部装载架上的硅片不需要取下即可直接进行腐蚀二氧 化硅的工艺步骤，从而使得在大规模半导体器件生产制造中减少操作步骤，提高生产效率。
图1为本实用新型第一实施方式气相腐蚀设备的方框示意图。图2为本实用新型第一实施方式气相腐蚀设备的腐蚀腔装置的侧视图。图3为本实用新型第一实施方式气相腐蚀设备的腐蚀腔装置的俯视图。
具体实施方式本实用新型涉及一种气相腐蚀设备，
以下结合附图详细描述本实用新型的技术方 案第一实施方式如图1所示，本实用新型提供一种气相腐蚀设备，其包括一 PLC控制装置10、一氮 气输入装置20、一腐蚀气体产生装置30、一腐蚀腔装置40和一尾气收集装置50。该PLC控 制装置10控制该氮气输入装置20将氮气输入到该腐蚀气体产生装置30 ；该腐蚀气体产生 装置30将产生的氮气和氢氟酸的混合气体输入到该腐蚀腔装置40 ；该腐蚀腔装置40在该 PLC控制装置10的控制下进行转动，使得放置在其内部的硅片被充分腐蚀并生成附产物尾 气；该尾气收集装置50将附产物尾气以及部分氮气和氢氟酸的混合气体收集到其内部，并 进行回收处理。该PLC控制装置10包括一控制台、一显示器和一处理器。该显示器与该处理器电 性相连，用来显示该气相腐蚀设备的参数信息。该控制台用来接收外部的输入指令，并将输 入指令提供给该处理器。该处理器用来将输入指令转换为控制信号，并将控制信号分别输 出到该氮气输入装置20和该腐蚀腔装置40以控制它们的工作状态。该氮气输入装置20包括一气体容器和一开关装置。该气体容器用来装载氮气。该 开关装置接收该PLC控制装置10的处理器输出的控制信号，以控制该气体容器端口的开启 或关闭，即控制氮气的输出或停止输出。该开关装置在该PLC控制装置10控制下，可以控 制该气体容器按照不同的流速输出氮气。该腐蚀气体产生装置30使得输入的氮气携带氢氟酸气体并一起输出到该腐蚀腔 装置40，其包括一液体容器、一进气管和一出气管。该液体容器用来装载氢氟酸溶液。该进 气管和该出气管都穿过该液体容器的顶部。该进气管的一端与该氮气输入装置20的气体 容器端口相连，该进气管的另一端延伸到该液体容器的底部。该出气管的一端延伸到该液 体容器内且邻近该液体容器的顶部，并且其未接触该液体容器内的氢氟酸溶液，另一端与 该腐蚀腔装置40相连。该腐蚀腔装置40包括一腔体410、一上盖420、一进气端430、一排气端440和一承 载装置(未标示)。该上盖420位于该腔体410的顶部，其为上下开启结构。该承载装置 位于该腔体410的底部。该进气端430和该排气端440分别位于该腔体410的两端。该进 气端430与该腐蚀气体产生装置30的出气管相连，该排气端440与该尾气收集装置50相 连。该承载装置包括一载片盘451、一旋转轴452和一动力装置(图未示)。该载片盘451 位于该腔体410内的底部，用来承载硅片。该旋转轴452的一端穿过该腔体410与该载片 盘451的底部固定连接，另一端与该动力装置传动连接。该动力装置位于该承载装置的底 部，其接收该PLC控制装置10的处理器输出的控制信号，以确定是否驱动该旋转轴转动，进 而确定该载片盘是否在该旋转轴带动下进行转动。该动力装置在该PLC控制装置10的控制下可以以不同的转速进行转动。该动力装置为气动马达或电动马达。该尾气收集装置50与该腐蚀腔装置40的排气端相连。该尾气收集装置50用于 对该腐蚀腔装置40输出的附产物尾气以及部分氮气和氢氟酸的混合气体进行回收处理， 如可将附产物尾气及氢氟酸气体与预定的媒介进行反应而生成无害气体，或者直接将附产 物尾气进行液化处理。第二实施方式本实用新型所提供的第二实施方式气相腐蚀设备与第一实施方式气相腐蚀设备 大致相同，其主要区别在于所述的腐蚀气体产生装置为双源瓶装置，其包括一液体容器、 一液体回收容器、一第一进气管、一第二进气管、一第一出气管和一第二出气管，该液体容 器内装载氢氟酸溶液，该液体回收容器仅装载有空气，该第一进气管和该第一出气管都穿 过该液体容器的顶部，该第二进气管和该第二出气管都穿过该液体回收容器的顶部。该第 一进气管的一端与该氮气输入装置的气体容器端口相连，该第一进气管的另一端延伸到该 装载氢氟酸溶液的液体容器的底部。该第一出气管的一端延伸到该液体容器内且邻近该液 体容器的顶部，并且其未接触该液体容器内的氢氟酸溶液，另一端与该第二进气管相连。该 第二出气管与该腐蚀腔装置的进气端相连。该液体容器输出的氮气和氢氟酸的混合气体先 进入到该液体回收容器，再经该液体回收容器进入到所述的腐蚀腔装置，使得该液体回收 容器收集氮气和氢氟酸的混合气体携带的氢氟酸溶液，从而避免氢氟酸溶液进入到所述腐 蚀腔装置而导致产品良率下降的技术问题。本实用新型所述的腐蚀腔装置及气相腐蚀设备并不限于上述实施方式所述，如 所述的腐蚀腔装置可以收容装载有硅片的外部装载架，并使得该装载架固定在该承载装置 的载片盘上，进而使得该装载架随着该载片盘转动而进行转动；所述的承载装置的数量根 据实际需要，也可以设置为多个；所述的进气端和排气端的数量为多个，可以设置在该腔体 的多个不同的位置。本实用新型提供了腐蚀腔装置及气相腐蚀设备，相较于现有技术，本实用新型的 主要有益效果在于(1).本实用新型所述的气相腐蚀设备是将氮气和氢氟酸的混合气体输入到所述 的腐蚀腔装置，在该腐蚀腔装置内对硅片进行充分腐蚀，从而使得硅片表面的二氧化硅被 均勻腐蚀掉，进而提高产品的良率。另外，氮气和氢氟酸的混合气体腐蚀硅片表面的二氧化 硅而生成附产物尾气，该附产物尾气被氮气和氢氟酸的混合气体直接带走，使得硅片的表 面保持干燥和清洁，因而节省了后续的清洗工艺，并且避免了二氧化硅重生和由于水的表 面张力而产生结构粘连现象所带来的技术问题。(2).本实用新型所述的腐蚀腔装置及使用该腐蚀腔装置的气相腐蚀设备都采用 密闭的空间，并通过PLC控制装置自动控制该气相腐蚀设备进行工作，不需要进行人工清 洗操作，使得生产操作安全，且利于环境保护。(3).所述的腐蚀腔装置可以收容装载硅片的外部装载架，并将该装载架固定在该 承载装置的载片盘上，使得装载在外部装载架上的硅片不需要取下即可直接进行腐蚀二氧 化硅的工艺步骤，从而使得在大规模半导体器件生产制造中减少操作步骤，提高生产效率。
权利要求一种气相腐蚀设备，其特征在于，该气相腐蚀设备包括一腐蚀气体产生装置和一腐蚀腔装置，该腐蚀气体产生装置将其产生的氮气和氢氟酸的混合气体输入到该腐蚀腔装置；该腐蚀腔装置包括一腔体、一上盖、至少一进气端、至少一排气端和至少一用于承载硅片的承载装置，该上盖位于该腔体的顶部，该承载装置位于该腔体的底部，该进气端和该排气端分别位于该腔体的两端，该进气端与该腐蚀气体产生装置相连。
2.如权利要求1所述的气相腐蚀设备，其特征在于，该气相腐蚀设备进一步包括一与 该腐蚀腔装置的排气端相连的尾气收集装置，该尾气收集装置对该腐蚀腔装置生成附产物 尾气以及部分氮气和氢氟酸的混合气体进行回收处理。
3.如权利要求2所述的气相腐蚀设备，其特征在于，该气相腐蚀设备进一步包括一氮 气输入装置，该氮气输入装置将氮气输入到该腐蚀气体生成装置。
4.如权利要求1或3所述的气相腐蚀设备，其特征在于，该气相腐蚀设备进一步包括一 PLC控制装置，该氮气输入装置和该承载装置在该PLC控制装置控制下工作。
5.如权利要求1所述的气相腐蚀设备，其特征在于，该腐蚀气体产生装置包括一液体 容器、一进气管和一出气管，该液体容器内装载氢氟酸溶液，该进气管和该出气管都穿过该 液体容器的顶部，该进气管的一端接收外部输入的氮气，该进气管的另一端延伸到该装载 氢氟酸溶液的液体容器的底部，该出气管的一端延伸到该液体容器内且邻近该液体容器的 顶部，并且其未接触该液体容器内的氢氟酸溶液，该出气管的另一端与该腐蚀腔装置的进 气端相连。
6.如权利要求1所述的气相腐蚀设备，其特征在于，所述的腐蚀气体产生装置包括一 液体容器、一液体回收容器、一第一进气管、一第二进气管、一第一出气管和一第二出气管， 该液体容器内装载氢氟酸溶液，该液体回收容器装载有空气，该第一进气管和该第一出气 管都穿过该液体容器的顶部，该第二进气管和该第二出气管都穿过该液体回收容器的顶 部，该第一进气管的一端与该氮气输入装置的气体容器端口相连，该第一进气管的另一端 延伸到该装载氢氟酸溶液的液体容器的底部，该第一出气管的一端延伸到该液体容器内且 邻近该液体容器的顶部，并且该第一出气管的一端未接触该液体容器内的氢氟酸溶液，另 一端与该第二进气管相连，该第二出气管与该腐蚀腔装置的进气端相连。
7.如权利要求1所述的气相腐蚀设备，其特征在于，该承载装置包括一载片盘、一旋转 轴和一动力装置，该载片盘位于该腔体内的底部，该旋转轴的一端穿过该腔体与该载片盘 的底部固定连接，另一端与该动力装置传动连接，该动力装置位于该承载装置的底部，该动 力装置驱动该旋转轴转动，使得该载片盘在该旋转轴带动下进行转动。
8.一种腐蚀腔装置，其特征在于，该腐蚀腔装置包括一腔体、上盖、至少一进气端、至少 一排气端和至少一用于承载硅片的承载装置，该上盖位于该腔体的顶部，该承载装置位于 该腔体的底部，该进气端和该排气端分别位于该腔体的两端。
9.如权利要求8所述的腐蚀腔装置，其特征在于，该承载装置包括一载片盘、一旋转轴 和一动力装置，该载片盘位于该腔体内的底部，该旋转轴的一端穿过该腔体与该载片盘的 底部固定连接，另一端与该动力装置传动连接，该动力装置位于该承载装置的底部，该动力 装置驱动该旋转轴转动，使得该载片盘在该旋转轴带动下进行转动。
10.如权利要求9所述的腐蚀腔装置，其特征在于，该腐蚀腔装置用来收容装载有硅片 的外部装载架，并使得该装载架固定在该承载装置的载片盘上。
专利摘要本实用新型涉及一种腐蚀腔装置及使用该腐蚀腔装置的气相腐蚀设备。该气相腐蚀设备包括一腐蚀气体产生装置和一腐蚀腔装置，该腐蚀气体产生装置将产生的氮气和氢氟酸的混合气体输入到该腐蚀腔装置；该腐蚀腔装置包括一腔体、一上盖、至少一进气端、至少一排气端和至少一用于承载硅片的承载装置，该上盖位于该腔体的顶部，该承载装置位于该腔体的底部，该进气端和该排气端分别位于该腔体的两端，该进气端与该腐蚀气体产生装置相连。本实用新型使得硅片表面得到均匀腐蚀，提高了产品的良率，并且生产操作安全，利于环境保护。
文档编号C23F1/12GK201593065SQ200920260358
公开日2010年9月29日 申请日期2009年11月13日 优先权日2009年11月13日
发明者高长明 申请人:深圳市微构龙机电科技有限公司