硅片腐蚀用腐蚀花篮的制作方法

1.本实用新型涉及半导体技术领域，尤其是涉及一种硅片腐蚀用腐蚀花篮。


背景技术：

2.相关技术中指出，为了适应现今社会发展对亚微米、纳米级别继承电路和元器件的要求，单晶硅材料在不断扩大直径的同时也着手提高其结构、电路等各项性能。目前制备半导体单晶硅硅片的主要方法为直拉法(czochralski法)，在长晶过程中voronkov提出的v/g(v是晶体生长速度，g是晶体生长界面的轴向温度梯度)理论影响晶体微缺陷的形成和长大，v/g的变动会使点缺陷不平衡而产生空位型缺陷和间隙型缺陷，这些缺陷的存在不仅会破坏栅极氧化物的完整性(goi)，还会造成pn结漏电、电容短路或绝缘失效等问题，降低了集成电路的成品率，因此，对电路性能和器件成品率造成不利影响的晶体缺陷及其洁净度成为研究的重点。
3.现阶段的缺陷检测需先对硅片进行高温氧化热处理使缺陷形核长大，再将处理后的硅片放入到腐蚀花篮内，通过腐蚀花篮将硅片放入到化学药液槽内，采用化学择优腐蚀通过不同的腐蚀速率让硅片上的缺陷显现出来，含铬药液因具有良好的显影及腐蚀效果被广泛用于硅片缺陷检测中，但因工艺实验研究各种缺陷类型的硅片数量较少，若直接使用现有的腐蚀槽体和腐蚀花篮所需体积容量较大，约需要60l的化学药液方可没过硅片顶部进行化学腐蚀，并且化学药液因其挥发特性及与硅的化学反应后腐蚀速率和腐蚀效果变差，甚至无腐蚀特性，故化学药液无法多次使用，而含铬废弃物的排放会对人类和土壤等自然环境造成严重的破坏，需尽量减少对化学药液的使用及排放。若去除载具花篮可一定量的降低所需化学药液的体积，但硅片会沉入槽底并与底部接触贴合，使用工具难以将样品从腐蚀槽体中取出，同时对于缺陷观察与检测造成干扰和影响。此外，现有的腐蚀花篮均对不同的样品(硅片)尺寸设计不同的长度、宽度、高度来满足样品的放置要求，对样品的兼容性较差，并且现有的腐蚀花篮由插槽组成，其每个独立卡槽宽度约8-10mm接触样品边缘，导致药液流通受阻腐蚀速率降低，出现样品边缘腐蚀不均留有花篮印、腐蚀斑等干扰，影响缺陷目检。因此，为解决上述现有腐蚀花篮存在的弊端，设计一种可以兼容样品、节省化学药液、减少样品接触面积的腐蚀花篮。


技术实现要素：

4.本实用新型旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本实用新型在于提出一种硅片腐蚀用腐蚀花篮，能够适应不同尺寸的样品、降低化学药液的使用量，以及减少样品与腐蚀花篮的接触面积，以减少对检测结果的影响。
5.为实现上述目的，本实用新型提供一种硅片腐蚀用腐蚀花篮，包括镂空底座和手柄，所述镂空底座上以其中心点为原点径向均布有至少三组承载部，每组所述承载部包括至少两个承载件，所述承载件沿同一径向方向上自原点向外的方向上依次安装在所述镂空底座上，且自原点向外的方向上，所述承载件的高度依次增加；所述承载件上部外侧向上延
伸出限位件，相同高度的所述承载件和所述限位件共同限定出用于容纳硅片的容纳空间；所述手柄两端安装在所述镂空底座上、且靠近所述镂空底座边缘。本实施例中，硅片可平放在承载件上，且限位件会对硅片进行限位，保证硅片在化学药液中浸泡时，始终处于容纳空间内，而不会因为水的流动漂移到其他位置，以使化学药液对硅片整体均匀腐蚀。硅片平放在腐蚀花篮中，大大地节省了化学药液的使用量，一方面降低了生产成本，另一方面排放量少了，降低了对环境的污染。
6.在一些实施例中，为了防止硅片掉落，本实用新型所述容纳空间内靠近其边缘处周向均布有多个支撑件，所述支撑件高度与限定出该容纳空间的所述承载件高度相同，所述支撑件与限定出该容纳空间的所述承载件径向错位安装在所述镂空底座上。支撑件用于辅助承载件支撑硅片，有效地防止了硅片从容纳空间内脱离，掉落到化学药液中。
7.在一些实施例中，本实用新型承载件上表面为外侧高、内侧低的倾斜面，所述倾斜面的倾斜角度为10
°‑
15
°
，所述承载件上表面宽度为2mm-3mm，所述支撑件为圆锥形柱体，其上表面直径为1mm-2mm。本实施例倾斜面可以使硅片与承载件上表面呈线接触，减少硅片表面与物体的接触，以便化学药液能够腐蚀整个硅片表面，避免对硅片缺陷观察与检测造成干扰和影响。
8.在一些实施例中，本实用新型所述镂空底座由n层环形部件和连接支架组成，n层所述环形部件同轴设置，n＞2(n为正整数)，且自原点向外所述环形部件的直径依次增大，相邻两个所述环形部件具有一定间距；所述连接支架设有多个，径向均布在所述环形部件上，所述连接支架一端固定在最内层的所述环形部件外侧壁，另一端沿径向方向向外穿过中间层的所述环形部件固定在最外层的所述环形部件的内侧壁；环形部件的数量和直径可根据实际需要进行选择。
9.在一些实施例中，本实用新型还包括用于将硅片固定在所述承载件上的下压伸缩件，所述下压伸缩件一端固定在所述手柄上，另一端为自由端，所述自由端为圆锥体状。当硅片放置在承载件上以后，工作人员向下拉伸伸缩下压件，使其自由端向下移动，并与硅片上表面接触，确保了硅片在整个浸泡过程中均处于容纳空间内。
10.一种硅片腐蚀用腐蚀花篮，包括镂空底座和手柄，所述镂空底座上以其中心点为原点径向均布有至少三组承载部，所述承载部包括第一滑动部件、第一滑块和第一承载件，所述第一滑动部件径向安装在所述镂空底座上，所述第一滑块安装在所述第一滑动部件上，且能够在所述第一滑动部件上滑动，所述第一滑块侧壁开设有定位孔，所述承载件安装在所述第一滑块上，所述承载件上部外侧向上延伸出限位件，多组所述承载部中的所述承载件和所述限位件共同限定出用于容纳硅片的容纳空间，所述手柄安装在所述镂空底座上、且靠近所述镂空底座的边缘。本实施例中第一滑块带动承载件在第一滑动部件上的滑动，从而扩大或缩小容纳空间的直径，以适应不同尺寸的硅片，适应范围更加广泛。
11.在一些实施例中，本实用新型还包括多个支撑部，所述支撑部径向安装在所述镂空底座上，且与所述承载部间隔设置，所述支撑部包括第二滑动部件、第二滑块和第二支撑件，所述第二滑块安装在所述第二滑动部件上，所述支撑件安装在所述第二滑块上，所述第二滑块侧壁开设有定位孔，所述支撑件上表面与所述承载件上表面在同一水平面上。滑块带动支撑件在滑动部件上滑动，以对不同尺寸的硅片进行支撑。
12.在一些实施例中，本实用新型所述第一滑动部件和第二滑动部件为安装在连接支
架上的滑轨，所述滑轨上表面刻有刻度，所述滑块安装在所述滑轨上；或者所述第一滑动部件和第二滑动部件为开设在所述连接支架上的滑槽，所述连接支架上对应滑槽的位置刻有刻度，所述滑块安装在所述滑槽内。滑轨或滑槽上的刻度便于根据硅片的直径调整容纳空间的直径。
13.与现有技术相比，本实用新型具有以下优点:
14.1)本实用新型打破了现有花篮竖直承载硅片腐蚀的方式，采用横向放置硅片，采用少量的化学药液即可没过硅片表面，大大减少了化学药液的使用量，从而减少了化学药液中含铬药液的排放量，降低了对人类和土壤等自然环境的影响。
15.2)本实用新型的承载件限定出适于不同尺寸硅片的容纳空间，可以适用于不同尺寸的硅片。本实用新型还可将承载件设置成径向可移动，从而限定出更多尺寸的容纳空间，以适于更过尺寸的硅片，适用范围广，打破了现有腐蚀花篮尺寸单一、适用范围小的缺陷。
16.3)承载件上表面与硅片接触少，改善了现有腐蚀花篮腐蚀速率不均在硅片边缘造成印记的现象，大大减少了载具对硅片腐蚀造成的干扰，提高了检测的准确性。
17.本实用新型的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本实用新型的实践了解到。
附图说明
18.图1是根据本实用新型一个实施例的硅片腐蚀用腐蚀花篮的结构示意图；
19.图2是根据本实用新型一个实施例的硅片腐蚀用腐蚀花篮的结构示意图；
20.图3是根据本实用新型一个实施例的镂空底座的结构示意图；
21.图4是根据本实用新型一个实施例的承载件的结构示意图；
22.图5是根据本实用新型一个实施例的支撑件的结构示意图；
23.图6是根据本实用新型一个实施例的下压伸缩件的结构示意图。
24.图7是根据本实用新型一个实施例的镂空底座和滑动部件结构示意图；
25.图8是根据本实用新型一个实施例的镂空底座、滑动部件结构和手柄结构示意图；
26.图9是根据本实用新型一个实施例的滑动部件的结构示意图；
27.附图标记：
28.10：镂空底座；101：承载件；1011：限位件；102：支撑件；103：环形部件；104：连接支架；105：第一滑动部件；1051：滑轨；1052：第一滑块，1053：定位孔；106：第二滑动部件，1061：第二滑块；
29.20：手柄；201：连接杆；202：加强杆；
30.30：下压伸缩件；
31.40：硅片。
具体实施方式
32.下面详细描述本实用新型的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本实用新型，而不能理解为对本实用新型的限制。
33.下文的公开提供了许多不同的实施例或例子用来实现本实用新型的不同结构。为了简化本实用新型的公开，下文中对特定例子的部件和设置进行描述。当然，它们仅仅为示例，并且目的不在于限制本实用新型。此外，本实用新型可以在不同例子中重复参考数字和/或字母。这种重复是为了简化和清楚的目的，其本身不指示所讨论各种实施例和/或设置之间的关系。此外，本实用新型提供了的各种特定的工艺和材料的例子，但是本领域普通技术人员可以意识到其他工艺的可应用于性和/或其他材料的使用。
34.实施例一
35.下面参考图1至图6描述根据本实用新型实施例的硅片腐蚀用腐蚀花篮，包括镂空底座10和手柄20，镂空底座10上以其中心点为原点径向均布有四组承载部，每组承载部包括两个承载件101，两个承载件101沿同一径向方向自原点向外的方向上依次安装在镂空底座10上，且自原点向外的方向上，承载件101的高度依次增加，换言之，在同一承载部中承载件101越靠近原点，其高度越低，例如：在同一承载部中，靠近原点的承载件101高度为h1，远离原点的承载件101高度为h2，则h1＜h2。之所以这样设置，是为了使本实用新型可适用于不同尺寸的硅片40，节省了生产成本。承载件101上部外侧向上延伸出限位件1011，四组承载部中相同高度的承载件101和限位件1011共同限定出用于容纳硅片40的容纳空间。由于8寸和12寸硅片40为常见尺寸，因此，本实施例承载部中的两个承载件101，用于盛放8寸和12寸的硅片40，四组承载部中靠近原点的承载件101和限位件1011共同限定出用于盛放8寸硅片40的容纳空间，远离原点的承载件101和限位件1011共同限定出用于盛放12寸硅片40的容纳空间，使用时，工作人员可根据待腐蚀硅片40的尺寸，放置在相应的容纳空间内即可。当然，承载部也可以包括更多的承载件101，以适用更多尺寸的硅片40。
36.参见图1和图2，手柄20两端通过连接杆201安装在镂空底座10上、且靠近镂空底座10边缘，手柄20的中心与镂空底座10的中心在同一轴线上，为了在移动过程中，更好地保证腐蚀花篮的平衡性，连接杆201两侧各设有一个加强杆202，加强杆202一端固定在连接杆201上，另一端固定在镂空底座10上，加强杆202与连接杆201之间的夹角为30
°‑
60
°
，优选45
°
，加强杆202的使用，使手柄20与腐蚀花篮的连接更加稳固，同时也进一步保证了腐蚀花篮移动过程中的平衡性。手柄20、连接杆201、加强杆202与镂空底座10可一体成型，有利于降低手柄20变形、脱落的风险，提高了化学腐蚀时人为操作的安全性。
37.使用时，将硅片40平放在承载件101上，由于限位件1011高于承载件101上表面，因此，四个限位件1011对硅片40起到了固定作用，避免硅片40在化学药液中出现移动的情况，保证了硅片40在化学药液腐蚀的过程中，始终处于容纳空间内，而不会因为水的流动漂移到其他位置，以使化学药液对硅片40整体均匀腐蚀。然后再通过手柄20将放置有硅片40的腐蚀花篮放入到化学药液中，使化学药液没过硅片40上表面，从而使化学药液对硅片40进行腐蚀。由于本实施例的硅片40是平放在腐蚀花篮中的，因此，大大地减少了化学药液的使用量，一方面降低了生产成本，另一方面减少了化学药液的排放量，降低了对环境的污染。
38.参见1和图5，为了避免硅片40在腐蚀过程中发生掉落的情况，本实施例容纳空间内靠近其边缘处周向均布有四个支撑件102，该支撑件102高度与限定出该容纳空间的承载件101高度相同，支撑件102与限定出该容纳空间的承载件101径向错位安装在镂空底座10上，即相同高度的支撑件102和承载件101，支撑件102与原点的距离小于承载件101与原点的距离。支撑件102用于辅助承载件101对硅片40进行支撑固定，进一步防止了硅片40掉落
到化学药液中。
39.参见图4，为了减少腐蚀花篮与硅片40的接触面积，本实施例承载件101上表面为外侧高、内侧低的倾斜面，倾斜面的倾斜角度为10
°
，之所以将承载件101的上表面设置为倾斜面，这样硅片40放在承载件101上表面时，与倾斜面呈线接触，减少了硅片40与承载件101上表面的接触面，减少因腐蚀速率不均对硅片40边缘造成的干扰，提高缺陷目检的准确率。凸出承载件101上表面的限位件1011可辅助固定硅片40，防止硅片40与化学药液接触时出现浮动的情况，降低硅片40掉落的风险。当然，承载件101上表面也可以是水平，但为了减少承载件101上表面与硅片40的接触面，承载件101上表面宽度为2mm-3mm，优选2mm；为了减少支撑件102与硅片40表面的接触面，支撑件102为圆锥形柱体，其上表面直径为1mm-2mm，优选1mm。
40.参见2和图6，在实际使用时，将盛有硅片40的腐蚀花篮，放入到化学药液中时，硅片40与化学药液接触的瞬间，由于化学药液的浮力作用，硅片40有可能会存在浮动的风险，导致硅片40偏离容纳空间，因此，参见图2和图6，在一些实施例中，本实施例还包括用于将硅片40固定在承载件101上的下压伸缩件30，下压伸缩件30顶部固定在手柄20上，其底部为自由端，自由端为圆锥形柱体，圆锥体状竖截面自上至下逐渐减小，其下表面直径为1mm-2mm，与硅片40为点接触。本实施例下压伸缩件30采用伸缩杆，当硅片40放置在承载件101上后，工作人员向下拉伸下压伸缩件30，使其自由端向下移动，并与硅片40上表面点接触，将硅片40压在承载片上(下压的力只需将硅片40轻轻固定在承载件101上即可)，此时，当工作人员将放置有硅片40的腐蚀花篮放入到化学药液中时，由于硅片40下压伸缩件30对硅片40施加了一个作用力，因此在硅片40与化学药液接触的瞬间，阻止了硅片40向上浮动，避免了硅片40浮动的风险，当硅片40完全没入到化学药液中后，由于硅片40密度较大，进入到化学药液内部后不易浮出液体表面，因此，可将下压伸缩件30向上收缩，减少与硅片40的接触，进一步降低了对硅片40腐蚀效果的影响。本实施例有效降低了硅片40浮动、脱离容纳空间的风险，使硅片40与化学药液全面、充分的接触，达到了更优的腐蚀效果。
41.参见图1和图3，为了增加镂空底座10的稳固性，本实施例镂空底座10由三层环形部件103和连接支架104组成，三层环形部件103同轴设置，且自原点向外环形部件103的直径依次增大，即三个环形部件103中靠近原点的环形部件103直径最小，远离原点的环形部件103直径最大，相邻两个环形部件103具有设定一定间距，如设定间距为5cm；连接支架104设有八个，且径向均布在环形部件103上，连接支架104一端固定在最内层的环形部件103外侧壁，另一端沿径向方向向外穿过中间的环形部件103固定在最外层的环形部件103的内侧壁；本实施例承载部和支撑件102各设有四组，间隔安装在八个连接支架104上，换言之，相邻两个连接支架104上，其中一个连接支架104上安装承载部，另一个连接支架104上安装支撑件102。环形部件103和连接支架104可一体成型，进一步增加了镂空底座10整体的稳固性。承载部和支撑件102的数量可根据实际需要选择。
42.实施例二
43.本实施例与实施例一大体相同，相同的部件采用相同的标号，不同之处仅在于：参见图7至图9本实施例承载部包括第一滑动部件105、第一滑块1052和承载件101，第一滑动部件105径向安装在镂空底座10上，第一滑块1052安装在第一滑动部件105上，且能够在第一滑动部件105上滑动，第一滑块1052侧壁开设有定位孔1053，定位孔1053可以是螺纹孔，
当第一滑块1052带动承载件101滑动到合适的位置后，可将螺栓螺进螺纹孔内以将第一滑块1052紧固在第一滑动部件105上；承载件101安装在第一滑块1052上，承载件101和限位件1011共同限定出用于容纳硅片40的容纳空间。
44.参见图7，本实施例还包括多个支撑部，支撑部径向安装在镂空底座10上，且与承载部间隔设置，支撑部包括第二滑动部件106、第二滑块1061和支撑件102，第二滑块1061安装在第二滑动部件106上，支撑件102安装在第二滑块1061上，第二滑块1061侧壁开设有定位孔1053，定位孔1053可以是螺纹孔，当第二滑块1061带动承载件101滑动到合适的位置后，可将螺栓螺进螺纹孔内以将第二滑块1061紧固在第二滑动部件106上；支撑件102上表面与承载件101上表面在同一水平面上。支撑部主要用于辅助承载件101支撑硅片40，防止硅片40掉落。
45.本实施例第一滑动部件105和第二滑动部件106均为安装在连接支架104上的滑轨1051，滑轨1051上表面刻有刻度，第一滑块1052和第二滑块1061安装在滑轨1051上，并能够在滑轨1051上滑动。或者第一滑动部件105和第二滑动部件106均为开设在连接支架104上的滑槽(图中未显示)，连接支架104上对应滑槽的位置刻有刻度，第一滑块1052和第二滑块1061安装在滑槽内，并能够在滑槽内滑动。在滑轨1051或滑槽旁边标注刻度，便于工作人员根据硅片40的尺寸调整容纳空间的尺寸，如图9所示，当然也可根据实际情况标注刻度。
46.使用时，工作人员可根据待腐蚀硅片40的尺寸，将第一滑块1052滑动到合适的位置，以使第一滑块1052上的承载件101和限位件1011限定出适于该待腐蚀硅片40的容纳空间，然后再将支撑件102滑动到合适的位置，以辅助支撑硅片40，确定第一好滑块1052和第二滑块1061的位置后，可将螺栓向定位孔1053内旋进，以使第一滑块1052和第二滑块1061固定在滑轨1051上。相较于实施例一，本实施例能够适应更多尺寸的硅片40，本实施例每组支撑部仅需要一个承载件101即可，该承载件101可在径向方向上滑动并停留在任意位置，从而限定出更多尺寸的容纳空间，以适应更多尺寸的硅片40。
47.本实用新型腐蚀花篮的组成部件均采用聚偏二氟乙烯材料制成，聚偏二氟乙烯材料是一种高度非反应性热塑性含氟聚合物，具有弹性，并且高耐化学腐蚀性和耐热性，可适用于多种酸碱化学药液的腐蚀，同时也可耐受硅片在腐蚀过程中发生化学反应放热，不会受热变形，延长了腐蚀花篮的使用寿命。
48.根据本实用新型实施例的硅片40腐蚀用腐蚀花篮的其他构成例如滑轨和滑块、滑槽和滑块等以及操作对于本领域普通技术人员而言都是已知的，这里不再详细描述。
49.在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。
50.此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本实用新型的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。
51.在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接，还可以是通信；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。
52.在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。
53.在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本实用新型的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。
54.尽管已经示出和描述了本实用新型的实施例，本领域的普通技术人员可以理解：在不脱离本实用新型的原理和宗旨的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本实用新型的范围由权利要求及其等同物限定。