CN101403118A - 硅片腐蚀单面保护夹具 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种硅片腐蚀单面保护夹具。该夹具包括有主体密封座、密封盖、内部加强板、气导管以及气导连接件等。通过其外部主体座密封式设计、内部加强板的结构设计和加装气体导出装置设计，使该夹具在湿法化学腐蚀和电化学腐蚀工艺中，实现了硅片需要保护的一面与腐蚀液隔离，同时，解决了化学溶液加热后硅片易破碎的问题，并且可一次装夹两个硅片，提高了生产效率和成品率。本发明的硅片腐蚀单面保护夹具可广泛应用于集成电路以及微机电系统(MEMS)制造中的湿法、电化学化学腐蚀工艺。
Description
技术领域
本发明涉及一种硅片腐蚀单面保护夹具，适用于集成电路以及微机电系统(MEMS)制造中的湿法、电化学化学腐蚀工艺。
背景技术
在半导体集成电路和微机电系统(MEMS)制造的工艺过程中，湿法腐蚀工艺一直是一种去除材料的工艺方式，被广泛应用。随着集成电路及微机电系统(MEMS)制造工艺的发展，传统的只在硅片单面进行加工的方式已不能满足需求。特别是MEMS工艺制造中，硅片的两面均需要加工，硅片两面工艺的条件通常不相同，当对硅片一面进行化学腐蚀或电化学腐蚀时，而硅片另一面的图形结构不能被腐蚀，必须进行保护，因而出现了硅片腐蚀单面保护的技术。
这类硅片单面腐蚀技术，要使硅片在80℃、强腐蚀性的氢氧化钾(KOH)溶液中长时间浸泡，一般多采用如苯丙环丁烯、蜡以及超厚的光阻材料等来保护硅片的一面。但这些材料都有局限性，比如，苯丙环丁烯在腐蚀工艺后，很难去除；蜡很脏，在腐蚀处理工艺，也难以去除；光阻材料由于其在腐蚀环境中不能支持太久，这些材料的使用都不利于随后的工艺。还有一点，这些材料的使用使工艺环节增多，如首先需要进行旋涂工艺，接着固化，然后进行氢氧化钾(KOH)溶液腐蚀工艺，最后还要进行涂层的去除清洗工艺，通常，这一环节采用的清除溶剂对硅片需要保护的一面会造成损坏，使硅片的成品率不高。
发明内容
为克服上述硅片单面腐蚀中存在的问题，即保护材料难以清除、成品率低的问题，本发明提供了一种硅片腐蚀单面保护夹具，其包括有：
主体密封座(1)、密封盖(3)、内部加强板(8)、气导管(12)以及气导连接件(16)，其中，主体密封座(1)和密封盖(3)之间有紧固螺钉(2)及O型密封圈(4)，密封盖(3)的密封槽内有O型密封圈(5)，主体密封座(1)的密封槽内有O型密封圈(6)，由主体密封座(1)、密封盖(3)构成的内部空间装载有内部加强板(8)，气导管(12)和气导连接件(16)在主体密封座(1)外部，气导连接件(16)和气导管(12)的内部有引出电极(13)，主体密封座(1)与气导连接件(16)之间有气导连接件螺母(15)、O型密封圈(10)、锥形聚四氟乙烯密封圈(14)以及引出电极压紧弹簧(11)。
所述主体密封座(1)和所述密封盖(3)的中部均开有一个比硅片直径小的通孔。
所述内部加强板(8)的两平面上有多个环形导气槽，所述内部加强板(8)的柱面上也有1个环形导气槽，两条成十字形的槽将平面内的环形导气槽连通，两平面最外环形导气槽均有四个均匀分布的通孔与柱面上的环形导气槽连通。
所述内部加强板(8)的两平面平行，且表面粗糙度达0.4～3.2μm。
有益效果：
采用本发明的硅片腐蚀单面保护夹具后，与一般涂层单面腐蚀工艺相比，1)减少了工艺环节；2)由于没采用涂层材料和去除涂层材料的化学试剂，避免了这些材料带来的不利影响。
另外，本发明的硅片腐蚀单面保护夹具具有以下特点：1)内部加强板(8)的两平面均加工环形导气槽，板的柱面也加工环形导气槽，导气槽之间有通孔(17)连通，使夹具内部所有的空间连通；2)夹具外部加装气导管(12)与主体密封座内部相连通，内部空间通过气导管(12)与溶液上方的大气连通，化学溶液加热后，其内部空间气体热膨胀从导气管排除；3)内部加强板(8)的两端面磨平，并平行，使待处理硅片的被保护面与加强板两端面贴紧，在装夹压紧紧固过程，待处理硅片不易压碎；4)本夹具使用一次可装夹两个待处理硅片。由于上述这些特点，在化学溶液加热后，待处理硅片不会破裂或碎裂，从而提高了生产效率和成品率。
表1生产效率和成品率比较表
| 夹具类型 | 加工片数/次 | 成品率 |
| 常规夹具 | 1片 | 40％～60％ |
| 本发明夹具 | 2片 | 90％ |
附图说明
图1是本发明的硅片腐蚀单面保护夹具的整体结构俯视示意图；
图2是本发明的硅片腐蚀单面保护夹具的延A-A向的剖视示意图；
图3是本发明夹具的主体密封座(1)的俯视结构示意图；
图4是本发明夹具的密封盖(3)的仰视结构示意图；
图5是本发明夹具的内部加强板(8)的俯视结构示意图；
图6是本发明夹具的内部加强板(8)延B-B向的剖视示意图；
图7是本发明的硅片腐蚀单面保护夹具的使用状态示意图。
在图1-7中，1为主体密封座，2为紧固螺钉，3为密封盖，4为主体密封座与密封盖间的O型密封圈，5为密封盖与上硅片间的O型密封圈，6为主体密封座与下硅片间的O型密封圈，8为内部加强板，10为气导连接件与主体密封座间的O型密封圈，11为引出电极压紧弹簧，12为气导管，13为引出电极，14为锥形聚四氟乙烯密封圈，15为气导连接件螺母，16为气导连接件。
具体实施方式
下面结合具体实施例及附图，对本发明作进一步详细说明。
本发明为硅片腐蚀单面保护夹具，该夹具包括主体密封座(1)、密封盖(3)、内部加强板(8)、气导管(12)以及气导连接件(16)等几个主要部分。
图1是本发明的硅片腐蚀单面保护夹具的整体结构俯视示意图，图2是本发明的硅片腐蚀单面保护夹具的延A-A向的剖视示意图。图中，主体密封座(1)的总厚度一般为20～40mm，保证主体密封座(1)有足够的强度，且不浪费材料。密封盖(3)上的开孔直径与主体密封座(1)的开孔直径相同，其厚度应一般大于15mm，能保证密封盖(3)有足够的强度。其中，主体密封座(1)、坚固螺钉(2)、密封盖(3)、气导管(12)、气导连接件螺母(15)以及气导连接件(16)的材质均为聚四氟乙烯。引出电极(13)和引出电极压紧弹簧(11)为可选项，在进行电化学腐蚀时，需要安装；在化学腐蚀时，可以不安装。
图3是本发明夹具的主体密封座(1)的俯视结构示意图。在主体密封座(1)的内部，在待处理硅片(参见图7)即下硅片(9)和上硅片(7)与内部加强板(8)之间的几何空间中，其开孔直径应比硅片直径大0.2～0.6mm，可有效限制位置，且利于装夹灵活。待处理下硅片(9)暴露部分的直径，即主体密封座(1)的下方开孔直径，应控制在比硅片直径小8～15mm，可保证硅片进行腐蚀的有效面积，且利于加工主体密封座(1)的密封槽。
图4是本发明夹具的密封盖(3)的内面俯视结构示意图。在密封盖(3)的内面加工有两个圆形密封槽。待处理上硅片(7)暴露部分的直径，即密封盖(3)的开孔直径应比待处理硅片直径小8～15mm，可保证硅片进行腐蚀的有效面积，且利于加工密封盖(3)的内密封槽。
图5是本发明夹具的内部加强板(8)的俯视结构示意图，图6是本发明夹具的内部加强板(8)延B-B向的剖视示意图。内部加强板(8)选用316不锈钢材料，其直径与待处理硅片的直径相同，两平面用磨床磨，至表面粗糙度达0.4～3.2μm，这有利于与待腐蚀硅片的被保护面贴紧，在拧紧紧固螺钉(2)时待处理硅片不易压碎。内部加强板(8)的两平面上，在比硅片直径小8～15mm的直径范围内加工多个环形导气槽，内部加强板(8)的柱面上也加工1个环形导气槽。两条成十字形的槽将平面内的环形导气槽连通，两平面最外环形导气槽均有四个均匀分布的通孔(17)与柱面环形导气槽连通。内部加强板(8)的厚度不宜太厚，在6～10mm即可，这样，既有足够的强度，又不使其太重。
图7是本发明的硅片腐蚀单面保护夹具的使用状态示意图。本发明的硅片腐蚀单面保护夹具的具体使用方法为：
第一步，水平放置主体密封座(1)，把O型密封圈(6)嵌进主体密封座(1)内的密封槽内，在外部牵引引出电极(13)，压缩引出电极压紧弹簧(11)，使引出电极(13)缩进。把待处理下硅片(9)安放进主体密封座(1)，其被保护面向上。
第二步，把内部加强板(8)平稳的放进主体密封座(1)，内部加强板(8)的下平面与待处理下硅片(9)的上平面接触。
第三步，把待处理上硅片(7)安放进主体密封座(1)，其被保护面向下，并与内部加强板(8)的上平面接触。
第四步，把O型密封圈(4)和O型密封圈(5)嵌进密封盖(3)的密封槽内，然后安装密封盖(3)到主体密封座(1)内。
第五步，用8颗紧固螺钉(2)将密封盖(3)与主体密封座(1)紧固，则O型密封圈(4)、O型密封圈(5)、O型密封圈(6)被压紧，起密封作用。这时，不再牵引引出电极(13)，引出电极压紧弹簧(11)会弹出引出电极(13)与内部加强板(8)接触。至此，待处理硅片装夹完毕。
接下来，把整个装置放进需腐蚀的溶液中，气导管(12)及引出电极(13)向上，气导管(12)的末端保持在溶液外，然后进行腐蚀工艺步骤。待腐蚀工艺步骤完毕，从需腐蚀的溶液取出装置，用去离子水冲洗后，按照前五步相反的顺序取出硅片。
Claims (4)
1.一种硅片腐蚀单面保护夹具，其特征在于：包括有主体密封座(1)、密封盖(3)、内部加强板(8)、气导管(12)以及气导连接件(16)， 其中，主体密封座(1)和密封盖(3)之间有紧固螺钉(2)及O型密封圈(4)，密封盖(3)的密封槽内有O型密封圈(5)，主体密封座(1)的密封槽内有O型密封圈(6)，由主体密封座(1)、密封盖(3)构成的内部空间装载有内部加强板(8)，气导管(12)和气导连接件(16)在主体密封座(1)外部，气导连接件(16)和气导管(12)的内部有引出电极(13)，主体密封座(1)与气导连接件(16)之间有气导连接件螺母(15)、O型密封圈(10)、锥形聚四氟乙烯密封圈(14)以及引出电极压紧弹簧(11)。
2.根据权利要求1所述的硅片腐蚀单面保护夹具，其特征在于：所述主体密封座(1)和所述密封盖(3)的中部均开有一个比硅片直径小的通孔。
3.根据权利要求1所述的硅片腐蚀单面保护夹具，所述内部加强板(8)的两平面上有多个环形导气槽，所述内部加强板(8)的柱面上也有1个环形导气槽，两条成十字形的槽将平面内的环形导气槽连通，两平面最外环形导气槽均有四个均匀分布的通孔(17)与柱面上的环形导气槽连通。
4.根据权利要求1所述的硅片腐蚀单面保护夹具，所述内部加强板(8)的两平面平行，且表面粗糙度达0.4～3.2μm。
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Cited By (15)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102201358A (zh) * | 2011-05-13 | 2011-09-28 | 上海新傲科技股份有限公司 | 表征衬底表面性质的装置以及方法 |
| CN102115023B (zh) * | 2009-12-30 | 2012-10-17 | 中国科学院微电子研究所 | 用于mems芯片背面湿法化学腐蚀正面保护的夹具结构 |
| CN102988115A (zh) * | 2012-11-26 | 2013-03-27 | 广州中国科学院先进技术研究所 | 用于牙种植体表面化学处理中局部保护的夹具 |
| CN103058130A (zh) * | 2013-01-11 | 2013-04-24 | 无锡华润上华半导体有限公司 | 一种防止晶片背面腐蚀的夹具和方法 |
| CN104316453A (zh) * | 2014-10-29 | 2015-01-28 | 西南石油大学 | 一种橡胶密封圈抗高温高压高含腐蚀介质试验夹具 |
| CN105225992A (zh) * | 2015-11-03 | 2016-01-06 | 株洲南车时代电气股份有限公司 | 一种刻蚀装置及晶圆片单面刻蚀方法 |
| CN105405802A (zh) * | 2015-11-30 | 2016-03-16 | 浙江大学 | 一种无损晶圆的湿法腐蚀保护夹具 |
| CN105529601A (zh) * | 2014-10-16 | 2016-04-27 | 发那科株式会社 | 安装夹具 |
| CN104986721B (zh) * | 2015-05-25 | 2016-08-24 | 中国科学院半导体研究所 | 防酸、碱腐蚀的保护罩及其使用方法 |
| CN106525896A (zh) * | 2016-10-31 | 2017-03-22 | 中国科学院紫金山天文台 | 太赫兹超导相变边缘探测器热弱连接制备方法 |
| CN107275203A (zh) * | 2017-06-15 | 2017-10-20 | 龙微科技无锡有限公司 | 不规则硅片的腐蚀方法 |
| CN109244031A (zh) * | 2018-07-25 | 2019-01-18 | 北京大学 | 单面区域腐蚀的夹具和腐蚀方法 |
| CN110286081A (zh) * | 2018-03-19 | 2019-09-27 | 宝山钢铁股份有限公司 | 一种纯水浸润式浸泡腐蚀实验夹具及实验装置 |
| CN113990781A (zh) * | 2021-11-08 | 2022-01-28 | 苏州大学 | 一种制备单面氧化超薄硅片的装置及方法 |
| WO2022217820A1 (zh) * | 2021-04-15 | 2022-10-20 | 厦门大学 | 湿法腐蚀夹具 |
-
2008
- 2008-11-13 CN CN2008102330392A patent/CN101403118B/zh not_active Expired - Fee Related
Cited By (21)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102115023B (zh) * | 2009-12-30 | 2012-10-17 | 中国科学院微电子研究所 | 用于mems芯片背面湿法化学腐蚀正面保护的夹具结构 |
| CN102201358A (zh) * | 2011-05-13 | 2011-09-28 | 上海新傲科技股份有限公司 | 表征衬底表面性质的装置以及方法 |
| CN102988115A (zh) * | 2012-11-26 | 2013-03-27 | 广州中国科学院先进技术研究所 | 用于牙种植体表面化学处理中局部保护的夹具 |
| CN102988115B (zh) * | 2012-11-26 | 2014-12-03 | 广州中国科学院先进技术研究所 | 用于牙种植体表面化学处理中局部保护的夹具 |
| CN103058130A (zh) * | 2013-01-11 | 2013-04-24 | 无锡华润上华半导体有限公司 | 一种防止晶片背面腐蚀的夹具和方法 |
| CN103058130B (zh) * | 2013-01-11 | 2016-03-02 | 无锡华润上华半导体有限公司 | 一种防止晶片背面腐蚀的夹具和方法 |
| CN105529601A (zh) * | 2014-10-16 | 2016-04-27 | 发那科株式会社 | 安装夹具 |
| US9703069B2 (en) | 2014-10-16 | 2017-07-11 | Fanuc Corporation | Mounting fixture of elastic seal member |
| CN104316453A (zh) * | 2014-10-29 | 2015-01-28 | 西南石油大学 | 一种橡胶密封圈抗高温高压高含腐蚀介质试验夹具 |
| CN104986721B (zh) * | 2015-05-25 | 2016-08-24 | 中国科学院半导体研究所 | 防酸、碱腐蚀的保护罩及其使用方法 |
| CN105225992A (zh) * | 2015-11-03 | 2016-01-06 | 株洲南车时代电气股份有限公司 | 一种刻蚀装置及晶圆片单面刻蚀方法 |
| CN105225992B (zh) * | 2015-11-03 | 2018-08-24 | 株洲南车时代电气股份有限公司 | 一种刻蚀装置及晶圆片单面刻蚀方法 |
| CN105405802A (zh) * | 2015-11-30 | 2016-03-16 | 浙江大学 | 一种无损晶圆的湿法腐蚀保护夹具 |
| CN106525896A (zh) * | 2016-10-31 | 2017-03-22 | 中国科学院紫金山天文台 | 太赫兹超导相变边缘探测器热弱连接制备方法 |
| CN106525896B (zh) * | 2016-10-31 | 2019-05-21 | 中国科学院紫金山天文台 | 太赫兹超导相变边缘探测器热弱连接制备方法 |
| CN107275203A (zh) * | 2017-06-15 | 2017-10-20 | 龙微科技无锡有限公司 | 不规则硅片的腐蚀方法 |
| CN110286081A (zh) * | 2018-03-19 | 2019-09-27 | 宝山钢铁股份有限公司 | 一种纯水浸润式浸泡腐蚀实验夹具及实验装置 |
| CN110286081B (zh) * | 2018-03-19 | 2021-09-17 | 宝山钢铁股份有限公司 | 一种纯水浸润式浸泡腐蚀实验夹具及实验装置 |
| CN109244031A (zh) * | 2018-07-25 | 2019-01-18 | 北京大学 | 单面区域腐蚀的夹具和腐蚀方法 |
| WO2022217820A1 (zh) * | 2021-04-15 | 2022-10-20 | 厦门大学 | 湿法腐蚀夹具 |
| CN113990781A (zh) * | 2021-11-08 | 2022-01-28 | 苏州大学 | 一种制备单面氧化超薄硅片的装置及方法 |
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| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CN101403118B (zh) | 2010-06-16 |
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