一种自检式芯片刻蚀用等离子体清洗去胶设备的制作方法

本发明涉及离子体清洗去胶，具体为一种自检式芯片刻蚀用等离子体清洗去胶设备。

背景技术：

1、半导体硅圆片刻蚀完成之后需要对其表面的光刻胶进行去除，光刻胶用来作为从光刻掩膜到硅圆片表面的图形转移媒介以及被刻蚀区域的阻挡层，一旦刻蚀完成，光刻胶在硅片表面就不再有用，必须完全去除。现有技术中可以采用湿法去除光刻胶的方法，但在大部分应用中，由于对化学药品所需的管理和处理，使得湿法去除光刻胶并不合算。

2、现有的干法等离子去胶技术，采用等离子气体全覆盖式对硅圆片上端表面的胶质进行清理，由于光刻胶在前期加工过程期间，导致硅圆片上端表面各个区域的胶质并不均匀，采用全覆盖式的等离子气体冲击方式，覆盖有较薄胶质的硅圆片区域，在短时间内胶质被清理，出现硅圆片本体暴露在等离子气体中，导致等离子气体直接冲击硅圆片本体，导致硅圆片本体破损。

技术实现思路

1、本发明的目的在于提供一种自检式芯片刻蚀用等离子体清洗去胶设备，以解决上述背景技术中提出的问题。

2、为了解决上述技术问题，本发明提供如下技术方案：一种自检式芯片刻蚀用等离子体清洗去胶设备，包括密封箱、气泵、气体输出泵、硅圆片和主轴，所述主轴设置于密封箱的内部上方，所述主轴的输出端安装有行星齿轮组，所述行星齿轮组的下方安装有输出盘，所述输出盘的内部设置有等离子体发生器，所述密封箱的内部下方安装有隔断环，所述隔断环的中部安装有承载板，所述隔断环的内壁上设置有触点，所述隔断环的外侧设置有导向簧片，所述承载板的下方设置有调节杆，所述隔断环内靠近导向簧片的一侧开设有通孔；

3、所述输出盘与气体输出泵相连接，所述主轴的上方设置有控制杆，所述主轴通过控制杆与密封箱相连接；

4、所述输出盘的下方设置有测距仪；密封箱的前方设置有箱盖，打开密封箱将所需加工的硅圆片放置于承载板上，随后关闭箱门，密封箱内部去胶机构即可对硅圆片进行清洗去胶，去胶机构包括控制杆、主轴、行星齿轮组、输出盘和等离子体发生器，气泵抽取密封箱内部的空气，使得密封箱内部呈真空状态，随后气体输出泵向密封箱内部输出需要电离的气体，等离子发生器对经过的气体进行电离，进而产生等离子气体，等离子气体通过输出盘向硅圆片进行输出，等离子气体对硅圆片表面的胶体进行冲击，冲击过程中发生物理以及化学反应，部分胶体在冲击过程变化为气体，气体在气泵的作用下离开密封箱。

5、进一步的，所述输出盘上设置有若干个延长杆，所述延长杆为中空设置，所述输出头设置于延长杆的下方；延长杆之间存在有间隙，间隙使得输出盘上下两侧的空间相连通，等离子气体离开输出盘和输出头后直接冲击在硅圆片的表面，由于输出盘上延长杆的设计，硅圆片在去胶期间，输出盘持续向硅圆片表面输出等离子气体，使得冲击完成后的等离子气体无需向外侧扩散，使得硅圆片四周的等离子气体浓度大于硅圆片中心区域的等离子气体浓度，等离子气体浓度可以直接通过延长杆的间隙向上扩散，最后通过气泵离开；延长杆的横截面设置为扇叶叶片形状，加速冲击后的等离子气体向上扩散的速率，减少冲击后的等离子气体在硅圆片和输出盘之间的停留时间。

6、进一步的，所述延长杆旋转状态下的直径大于硅圆片的直径，所述行星齿轮组由外至内设置有限位环、行星轮和中心齿轮，所述限位环的内壁上设置有齿槽，所述中心齿轮与主轴相连接，所述行星轮与输出盘相连接；限位环与主轴的固定端相连接，中心齿轮与主轴的输出端相连接，限位环配合中心齿轮将行星轮限制在两者的间隙中，行星轮的下端与输出盘相连接，硅圆片在去胶期间，主轴开始旋转，以及限位环的内壁上设置有齿槽，进而使得中心齿轮在限位环的配合下，实现行星轮以中心齿轮为圆心进行公转，并且公转期间行星轮以自身中轴线为圆心进行自转，输出盘同步跟随行星轮进行运动；行星齿轮组配合主轴带动输出盘进行运动，避免硅圆片中心区域长时间并且持续被等离子气体冲击，导致硅圆片中心区域的加工强度高于硅圆片非中心区域的加工强度，输出盘的运动方式在行星齿轮组的限制下，改善硅圆片上端表面去胶效果，使得硅圆片在去胶期间表面受到等离子气体冲击效果更加均匀。

7、进一步的，所述输出盘的内部下方设置有若干个输出头，若干个所述输出头呈米字形分布于输出盘的下方，所述输出头的上端与输出盘相连通；输出头的排列方式与延长杆的结构相匹配，输出头安装与延长杆的下方，输出头与延长杆内部的空腔相连通，气体在输出盘的腔室内经过等离子发生器形成等离子气体，随后等离子气体通过输出头进行输出。

8、进一步的，所述输出头的一侧安装有转轴，所述输出头通过转轴与输出盘相连接，所述输出头的进气口面积大于出气口面积，所述输出头的输出口朝向与输出头的中轴线相倾斜；输出头通过转轴控制等离子气体的输出角度，硅圆片在清理表面胶质前期，硅圆片表面的胶质呈凹凸不平的形态，控制杆通过输出盘带动输出头靠近硅圆片，输出盘带动输出头旋转期间，运动状态下的输出头接触到突出部分的胶质，由于突出部分的胶质阻碍迫使输出头以转轴为圆心进行偏转，偏转后的输出头与突出部分的胶质直接距离增大，进而实现跟随输出盘运动状态下的输出头经过突出部分的胶质；因为突出部分的胶质的阻碍，使得输出头偏转，其中输出头偏转期间，输出头的输出方向始终对准突出部分的胶质，通过改变等离子气体的输出方向，以延长对突出部分的胶质的清理时间，加速对突出部分的胶质的清理，以便于硅圆片上端表面的胶质在输出头的清理下趋向于平滑；输出头在正常状态下输出方向趋向于水平状态，以便于提高对突出部分胶质的清理效果；输出头内部设置有空腔，空腔的下方设置有输出口，其中输出口的进气口端的截面面积大于输出口的出气口端的截面面积，输出头内部的空腔与输出盘内部的空腔相连通，通过限制出气口的出气面积，使得两个空腔内部的气压增大，进而实现每个输出头的等离子气体的输出强度相同。

9、进一步的，所述隔断环的内部设置有活动盖，所述导向簧片贯穿隔断环与活动盖相连接，所述活动盖设置于承载板的下方，所述承载板和活动盖之间存在有储气腔，所述通孔为导向簧片活动的滑槽；硅圆片在清理胶质之前需要进行固定，将通过机械手将硅圆片放置于导向簧片上，硅圆片在导向簧片的作用下滑动至承载板上，此时硅圆片水平放置于承载板上，随后关闭箱盖，气泵在抽取密封箱内部的空气，使得隔断环内部活动盖下方的气压减小，承载板和活动盖之间存在有储气腔，使得活动盖上下两端出现气压差，气压推动活动盖下降，活动盖外侧的导向簧片同步下降，直至导向簧片的上端高度低于隔断环的上端表面高度；调节杆带动贯穿活动盖与承载板相连接，调节杆带动承载板下降，承载板上的硅圆片同步下降，直至触点与硅圆片相连接。

10、进一步的，所述输出头与转轴的连接处设置有两个触片，所述触片呈半圆形，两个所述触片呈上下分布，两个所述触片分别与输出头和转轴相连接；当输出头经过突出部分的胶质期间，输出头出现偏转，此时转轴因受力产生扭转，当输出头经过突出部分的胶质后，转轴反向旋转，输出头再次回归至正常状态，当转轴出现偏转时，输出头和转轴上的触片发生同步旋转，两个触片产生重合区域，连接有两个触片的电路此时处于连通状态产生电流，电流反馈给在控制中心，其中两个触片为电阻，触片产生重合区域面积差异，控制中心根据反馈电流的大小即可判断突出部分胶质的高度；随着输出盘的持续运动，硅圆片上端表面的胶质不断被消耗，直至突出部分的胶质被完全清理，随后控制杆控制输出盘下降，继续清理突出部分的胶质，当输出盘下降至一定高度时，控制中心根据反馈电流了解到输出盘下降的输出头出现大规模以及长时间的偏转后，即表明硅圆片上的突出的胶质清理完成，硅圆片上端表面的胶质呈平滑状态，此时即可通过转轴控制输出头的输出朝向偏转至垂直于硅圆片，对硅圆片进行最后的清理。

11、进一步的，所述触点设置有两个，两个所述触点呈竖直分布；调节杆通过承载板带动硅圆片下降期间，硅圆片的侧壁与隔断环的内壁相贴合，同时隔断环的内壁上设置有两个垂直排列的触点，硅圆片在下降期间依次与两个触点相接触，由于硅圆片具备导电性质，含有两个触点的电路在硅圆片的导通下形成电流通路，随着硅圆片持续下降，上方的触点与硅圆片发生断触，含有两个触点的电路内部电流断开，含有两个触点的电路与控制中心相连接，控制中心检测到调节杆在下降期间，含有两个触点的电路存在连通后又断开的现象存在，控制中心在电路断开之中控制调节杆停止下降，上方的触点位于隔断环内壁的最上方，调节杆停止下降时，即表明硅圆片的上端表面与隔断环相持平；根据调节杆的下降高度即可计算硅圆片的厚度，同时输出盘的下方设置有测距仪，测距仪在输出盘工作期间不断检测硅圆片上方胶质的实时厚度。

12、进一步的，所述气泵和密封箱相连接，所述气泵和密封箱的连接通道内部设置有气体含量监测元件；等离子气体对硅圆片表面的胶体进行冲击，冲击过程中发生物理以及化学反应，部分胶体在冲击过程变化为气体，气体在气泵的作用下离开密封箱，连接通道内部设置有气体含量监测元件实时检测离开气体内部的含量，进而对输出盘的清理效率进行检测，以及检测是否存在非胶质反应产生的气体，进而及时控制清理机构停止，比如输出盘出现过度清理的现象，等离子气体击穿角质层与硅圆片本体产生物理化学反应。

13、与现有技术相比，本发明所达到的有益效果是：

14、1、该自检式芯片刻蚀用等离子体清洗去胶设备，通过行星齿轮组的设置，实现输出盘在自转的同时环绕主轴进行运动，输出盘在对硅圆片进行等离子气体输出期间，避免硅圆片的中心区域出现长时间处于等离子气体环境内部，出现硅圆片的中心区域清理强度大于硅圆片的边缘区域清理强度；

15、2、该自检式芯片刻蚀用等离子体清洗去胶设备，通过输出盘和输出头的设置，输出盘上设置有若干个延长杆，避免等离子气体在输出后，积蓄在输出盘和硅圆片之间，出现等离子气体仅能向四周扩散的现象，导致硅圆片的中心区域的等离子气体浓度小于边缘区域的等离子浓度，输出盘配合气泵，加速输出后的等离子气体向上扩散的速度；

16、3、该自检式芯片刻蚀用等离子体清洗去胶设备，通过隔断环、承载板和导向簧片的设置，对放置入密封箱内的硅圆片进行导向，同时配合调节杆以及触点对硅圆片的厚度进行检测，输出盘的下方设置有测距仪，测距仪在输出盘工作期间不断检测硅圆片上方胶质的实时厚度，避免出现等离子气体长时间冲击在硅圆片的本体上，导致硅圆片出现损耗，同时隔断环对硅圆片的外侧进行包裹，避免硅圆片的外壁暴露在等离子气体中。