一种晶圆刻蚀装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术涉及一种晶圆刻蚀装置，包括放置平台，用于放置待加工的晶圆，晶圆上表面上附着有经过光刻处理的光刻胶；喷枪，设置在放置平台的上方；储砂罐，通过输砂管道与喷枪相连接，用于储存金刚砂；气体压缩机，通过输气管道与喷枪相连接，用于向喷枪内输送压缩空气；回砂槽，设置在放置平台的下方且向上开口，所述回砂槽通过回砂管道与储砂罐相连接，用于收集金刚砂并回送至储砂罐内；控制单元，分别与喷枪、气体压缩机电信号连接。该晶圆刻蚀装置在刻蚀中不使用化学品和RF射频源，也能达到所要求的图形化衬底的制备，同时能够减少成本和环境污染。环境污染。环境污染。

【技术实现步骤摘要】
一种晶圆刻蚀装置


[0001]本技术涉及半导体材料加工设备
，具体涉及一种晶圆刻蚀装置。

技术介绍

[0002]图形化衬底包括本体和设置在本体表面上的多个凸起结构，相邻的凸起结构之间的平面呈平坦或山峰状态，相邻的凸起结构之间的间距不限，凸起结构在本体表面上的正投影为圆形或者其他图形，每个凸起结构的高度不限。现有半导体芯片的图形化衬底均采用化学刻蚀的方法获取，使用的化学刻蚀方法有湿法刻蚀和干法刻蚀。湿法刻蚀是以液体化学试剂以化学方式去除晶圆片表面暴露的材料，一般常用高温磷酸、硫酸或氢氟酸等湿法化学品，需要使用SiO2层做保护层；整套设备昂贵，使用物料高危险性、废弃物处理昂贵。干法刻蚀是把晶圆表面暴露于特气中产生的等离子体，等离子体通过光刻胶中开出的窗口，与晶圆发生物理或化学反应，从而去掉暴露的表面材料，通常使用氯气、三氯化硼、四氟化碳等气态化学品，使用RF射频辉化反应，设备成本高，使用物料剧毒、废弃处理昂贵。不管哪种刻蚀方法所用的刻蚀材料都是高危险性和高腐蚀性的剧毒化学品，所用设备昂贵，产生的废液、废弃处理代价也高。湿法和干法刻蚀中，保护层材料的刻蚀选择比很重要，选择比指的是同一刻蚀条件下一种材料与另一种刻蚀材料相比刻蚀速率快多少，因此湿法和干法刻蚀中存在各向异性或各向同性造成的侧壁过腐蚀现象，甚至对下层材料的差的刻蚀选择比，等离子体或高腐蚀性的化学品会造成昂贵设备中的器件损伤。

技术实现思路

[0003]本技术所要解决的技术问题是针对上述现有技术提供一种在刻蚀中不使用化学品和RF射频源，也能达到所要求的图形化衬底的制备，同时能够减少成本和环境污染的晶圆刻蚀装置。
[0004]本技术解决上述技术问题所采用的技术方案为：一种晶圆刻蚀装置，其特征在于：包括
[0005]放置平台，用于放置待加工的晶圆，所述晶圆上表面上附着有经过光刻处理的光刻胶；
[0006]喷枪，设置在放置平台的上方；
[0007]储砂罐，通过输砂管道与喷枪相连接，用于储存金刚砂；
[0008]气体压缩机，通过输气管道与喷枪相连接，用于向喷枪内输送压缩空气；
[0009]回砂槽，设置在放置平台的下方且向上开口，所述回砂槽通过回砂管道与储砂罐相连接，用于收集金刚砂并回送至储砂罐内；
[0010]控制单元，分别与喷枪、气体压缩机电信号连接。
[0011]为了方便刻蚀出晶圆上所需的图形，还包括机架以及设置在机架上的驱动机构，所述驱动机构与控制单元电信号连接；
[0012]所述喷枪固定在驱动机构的驱动端，所述放置平台固定设置在机架上。
[0013]优选地，所述驱动机构为能在水平方向上进行二维运动的驱动机构。
[0014]优选地，所述驱动机构是能沿横向和纵向移动的驱动机构。
[0015]为了方便监控和调节输出压缩空气的气压，所述输气管道上设置有与控制单元电信号连接的气压调节阀。
[0016]为了方便控制输出金刚砂以及补充金刚砂的流量，所述输砂管道上设置有与控制单元电信号连接的第一流量调节阀，所述回砂管道上设置有与控制单元电信号连接的第二流量调节阀。
[0017]为了方便监控金刚砂的干燥度情况，进而达到合适的工作干燥度，所述储砂罐内设置有与控制单元电信号连接的干燥度传感器。
[0018]优选地，还包括用于对回砂槽内的金刚砂进行加热的加热装置，以及设置在回砂槽内的温度传感器，所述加热装置、温度传感器分别与控制单元电信号连接。
[0019]为了保证回流至储砂罐内的金刚砂内没有杂质，保证晶圆的刻蚀效果，还包括用于驱动回砂槽进行抖动的筛沙机构，所述筛沙机构与控制单元电信号连接。
[0020]优选地，所述回砂槽内设置有用于对回收的金刚砂进行过滤处理的过滤装置。
[0021]与现有技术相比，本技术的优点在于：本晶圆刻蚀装置简化了晶圆的刻蚀实现过程，装置成本低，制程时间较短，刻蚀深度可根据工艺需要，不存在深度瓶颈，产出效率高，改善了目前化学刻蚀的耗时长，刻蚀速度慢，刻蚀深度受限的问题。作业过程中不产生有毒有害气体或废液，刻蚀槽凹陷区域底部和侧面呈不规则状，有利于改善在其上生长的外延层的翘曲情况，提高外延片的晶体质量，达到提高产品良率和亮度的效果。
附图说明
[0022]图1为本技术实施例中晶圆刻蚀装置的结构示意图。
具体实施方式
[0023]以下结合附图实施例对本技术作进一步详细描述。
[0024]如图1所示，本实施例中的晶圆刻蚀装置，包括机架、放置平台1、喷枪3、储砂罐4、气体压缩机5、回砂槽6、驱动机构、筛沙机构、控制单元，控制单元分别与喷枪3、驱动机构、筛沙机构电信号连接以控制其进行工作。
[0025]其中放置平台1设置在机架上，该放置平台1用于放置待加工的晶圆2，为了避免晶圆2在作业过程中发生移动，还可以在放置平台1上设置用于固定晶圆2的夹持结构，该劫持结构可以采用现有技术中用于夹持晶圆2的各种夹持机构。其中放置平台1上放置的待加工的晶圆2的上表面上附着有经过光刻处理的光刻胶21。即该光刻处理过程为，在晶圆2的上表面上先涂布光刻胶21，根据需要选择具体的光刻胶21类型。然后在光刻胶21的上方设置具有匹配刻蚀图形的掩膜板，再进行光线照射，被光线照射部分的光刻胶21发生反应，然后再在显影液中对光刻胶21进行显影反应，进而获取待该晶圆刻蚀装置处理的待加工晶圆2。
[0026]驱动机构设置在机架上，喷枪3固定连接在驱动机构的驱动端，并且该喷枪3位于放置平台1的上方，使得该喷枪3在待加工晶圆2的上方能够进行移动，以进行晶圆2的刻蚀工作。本实施例中的驱动机构采用能在水平方向上进行二维运动的驱动机构，即在水平方向上能沿横向和纵向移动的驱动机构。如此驱动机构则能驱动喷枪3对应于待晶圆2上的待
刻蚀图形路径进行移动。
[0027]储砂罐4通过输砂管道41与喷枪3相连接，该储砂罐4用于储存金刚砂，进行喷砂工作时，为了保证刻蚀效果，需要保证喷出的金刚砂的干燥度，因此在储砂罐4内设置有与控制单元电信号连接的干燥度传感器42，干燥度传感器42实时监控储砂罐4内金刚砂的干燥度情况，当控储砂罐4内金刚砂的干燥度不满足要求时，可以控制停止进行刻蚀工作，再对储砂罐4内金刚砂进行干燥处理直至达到工作需要的干燥度。
[0028]气体压缩机5通过输气管道51与喷枪3相连接，该气体压缩机5用于向喷枪3内输送压缩空气，具有压力的空气与金刚砂在喷嘴内混合后，高速喷向待加工晶圆2，如此晶圆2上未被光刻胶21覆盖的部分则实现刻蚀。
[0029]为了保证刻蚀效果，对气体压缩机5输向喷嘴内的气压，以及储砂罐4向喷嘴输出的砂量均有要求，本实施例中，则在输气管道51上设置有与控制单元电信号连接的气压调节阀511，控制单元控制气压调节阀511的开度，进而实现合适工作气压的调节，该气压调节阀511不仅方便调节输出压缩空气的气压，还能监控输出压缩空气的气压。
[0030]输砂管道41本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种晶圆刻蚀装置，其特征在于：包括放置平台(1)，用于放置待加工的晶圆(2)，所述晶圆(2)上表面上附着有经过光刻处理的光刻胶(21)；喷枪(3)，设置在放置平台(1)的上方；储砂罐(4)，通过输砂管道(41)与喷枪(3)相连接，用于储存金刚砂；气体压缩机(5)，通过输气管道(51)与喷枪(3)相连接，用于向喷枪(3)内输送压缩空气；回砂槽(6)，设置在放置平台(1)的下方且向上开口，所述回砂槽(6)通过回砂管道(61)与储砂罐(4)相连接，用于收集金刚砂并回送至储砂罐(4)内；控制单元，分别与喷枪(3)、气体压缩机(5)电信号连接。2.根据权利要求1所述的晶圆刻蚀装置，其特征在于：还包括机架以及设置在机架上的驱动机构，所述驱动机构与控制单元电信号连接；所述喷枪(3)固定在驱动机构的驱动端，所述放置平台(1)固定设置在机架上。3.根据权利要求2所述的晶圆刻蚀装置，其特征在于：所述驱动机构为能在水平方向上进行二维运动的驱动机构。4.根据权利要求3所述的晶圆刻蚀装置，其特征在于：所述驱动机构是能沿横向和纵向移动的驱动机构。5.根据权利要求1至4任一权利要求所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：庄军港，陈学诣，贾鹏燕，
申请(专利权)人：宁波得力微机电芯片技术有限公司，
类型：新型
国别省市：