CN107195573A - 一种可降低酸耗的schmid刻蚀槽及其使用方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种可降低酸耗的SCHMID刻蚀槽，包括槽体，所述槽体开口处水平设置有若干螺旋背抛滚轮，且槽体两端的外侧壁上分别活动设置有前挡板和后挡板；所述槽体下端设置有手动阀，所述手动阀与TANK槽相连，且槽体还连接有液位测试盒。本发明还公开了一种可降低酸耗的SCHMID刻蚀槽的使用方法，包括以下步骤：S1：调整前挡板和后挡板的高度；S2：通过液位测试盒设定液面的高度；S3：打开TANK槽通过手动阀向槽体内打液；S4：将硅片从前挡板处加入到槽体内进行刻蚀。本发明能够有效的使硝酸酸耗降低80％、氢氟酸降低65％，大大节约了酸耗成本，而且酸耗的下降，也不再需要设置排风管；而且大大提高了SCHMID机台稼动率，且降低了设备维修成本，非常有效。
Description
技术领域
本发明涉及硅片刻蚀技术领域，具体为一种可降低酸耗的SCHMID刻蚀槽及其使用方法。
背景技术
硅片在磷扩散形成PN结过程中，虽然采用背靠背扩散，硅片的边缘将不可避免地扩散上磷。PN结的正面所收集到的光生电子会沿着边缘扩散有磷的区域流到PN结的背面而造成短路，所以我们要对扩散后的硅片进行边缘刻蚀。现有的SCHMID机台利用HNO3和HF的混合液体对扩散后硅片下表面和边缘进行腐蚀,去除边缘的N型硅,使得硅片的上下表面相互绝缘。
如说明书附图1所示，现有的SCHMID机台刻蚀槽由两段槽体组成，硅片由粘液滚轮传动，经过槽体一后由旋转装置旋转180°后再经过槽体二，槽体一和槽体二之间通过连接管相连，实现刻蚀液的内部循环，且槽体一和槽体二下端分别通过原手动阀一和原手动阀二连接于TANK槽进行补液，机台补液是外围酸通过机台系统设定补加到Tank槽内，再经过Tank槽的泵(控制循环流量)，通过三个原手动阀一和三个原手动阀二4打到槽体中，槽体二的下端还连接有Level Flood Box液位测试盒，通过Level Flood Box液位测试盒的液位设定，来实现对槽体液位精准的控制，达到设定值后，使循环流量趋于稳定设定值。
如说明书附图3所示，硅片在粘液滚轮上传动时不直接与液面接触，而是通过粘液滚轮与溶液接触，粘液滚轮转动过程中不断粘液带至硅片上，硅片四周边缘位置接触药液发生反应，然后通过旋转装置的转动，从而完成硅片四周的刻蚀。
但是现有的这种SCHMID刻蚀方法由于是滚轮粘液带至硅片进而发生反应，所以要求：
1、药液浓度非常高，装有刻蚀酸液的槽体酸气非常大，所以在粘液滚轮与粘液滚轮之间都有排风管路抽走酸气；
2、硅片在粘液滚轮上传动过程中，药液会从头部逐渐被带至尾部，导致硅片头部刻蚀轻、尾部刻蚀重，容易有头部刻蚀不完全现象，从而导致边缘漏电，所以在槽体一后加装一个旋转装置，硅片经过旋转装置时会旋转180°，然后再经过槽体二，这样就能保证硅片头尾刻蚀均匀，从而减少漏电的发生。但是这种方法硅片在经过旋转装置旋转时硅片水膜上面的水就会洒到槽体内降低了刻蚀酸液的浓度，还容易导致水膜破水，经过槽体二时产生刻蚀线；
3、槽体一和槽体二中间的旋转装置由于长期处于酸性溶液腐蚀中容易损坏，维修难度大且维修成本高。
所以这种SCHMID刻蚀槽在对硅片刻蚀时，由于硅片与刻蚀液的接触方式是通过滚轮的传递，并不直接接触，导致了整个刻蚀槽的耗酸量增加，而且旋转装置系统易损坏，维修难度大维修成本高。
发明内容
本发明的目的在于提供一种可降低酸耗的SCHMID刻蚀槽及其使用方法，以解决上述背景技术中提出的问题。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：
一种可降低酸耗的SCHMID刻蚀槽，包括槽体，所述槽体开口处水平设置有若干螺旋背抛滚轮，且槽体两端的外侧壁上分别活动设置有前挡板和后挡板；
所述槽体下端设置有手动阀，所述手动阀与TANK槽相连，且槽体还连接有液位测试盒。
优选的，所述手动阀设置有三个。
优选的，所述槽体的后挡板外侧设置有输送滚轮。
优选的，所述前挡板和后挡板均为上下高度调节板。
一种可降低酸耗的SCHMID刻蚀槽的使用方法，包括以下步骤：
S1：调整前挡板和后挡板的高度；
S2：通过液位测试盒设定液面的高度；
S3：打开TANK槽通过手动阀向槽体内打液；
S4：将硅片从前挡板处加入到槽体内进行刻蚀；
其中，S2中液面的高度略小于螺旋背抛滚轮上表面的高度。
优选的，步骤S2中设定液面的高度与前挡板和后挡板的高度相同。
优选的，螺旋背抛滚轮上表面高度大于液面高度1-2mm。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
本发明槽体的进料和出料两端分别活动安装有前挡板和后挡板，可以通过前挡板和后挡板的高度调节，来控制槽体内刻蚀液的液面高度，当硅片在进入槽体后，使得硅片可以与液面直接接触发生刻蚀反应，而且由于硅片不再需要粘液滚轮作为刻蚀液的传递中介，所以将粘液滚轮换成螺旋背抛滚轮，使得硅片在槽体内的刻蚀效果更好。
本发明通过单独一个槽体的刻蚀作用，就可以完成对硅片四周的刻蚀作用，所以不再需要通过旋转装置对硅片进行转动，实现了可以对旋转装置以及带动旋转装置的电机系统的拆卸效果，避免了旋转装置长期处于酸性药液腐蚀中易坏维修的现象的发生。
本发明的可降低酸耗的SCHMID刻蚀槽配合着其使用方法，首先通过前挡板和后挡板的设置，起到改变液面高度的作用，来改变硅片与液面的接触方式，并配合着螺旋背抛滚轮的带动作用，能够有效的使硝酸酸耗降低80％、氢氟酸降低65％，大大节约了酸耗成本，而且酸耗的下降，也不再需要设置排风管；而且本发明不再需要旋转装置，大大提高了SCHMID机台稼动率，且降低了设备维修成本，非常有效。
附图说明
图1为原有刻蚀槽的结构示意图；
图2为本发明刻蚀槽的结构示意图；
图3为原有刻蚀系统中硅片与液面的位置示意图；
图4为本发明刻蚀系统中硅片与液面的位置示意图；
图5为本发明的螺旋背抛滚轮结构示意图。
图中：1槽体、2螺旋背抛滚轮、3前挡板、4后挡板、5手动阀、6TANK槽、7液位测试盒、8输送滚轮、9液面、10硅片、11槽体一、12槽体二、13旋转装置、131电机系统、14粘液滚轮、15排风管、16连接管、17原手动阀一、18原手动阀二。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
请参阅图1-5，本发明提供一种技术方案：
一种可降低酸耗的SCHMID刻蚀槽，如说明书附图2所示，包括槽体1，槽体1开口处水平设置有若干螺旋背抛滚轮2，螺旋背抛滚轮2的数量根据槽体1的长度而定，调整螺旋背抛滚轮2保持平整，且槽体1两端的外侧壁上分别活动设置有前挡板3和后挡板4，前挡板3和后挡板4用来对槽体1内的液面9进行控制，前挡板3和后挡板4均为上下高度调节板，前挡板3和后挡板4的高度可调，槽体1的液面9即通过两端的挡板进行调节。
如说明书附图4所示，硅片10与液面9直接接触发生反应，达到四周刻蚀边缘绝缘的效果，不再需要使用旋转装置对硅片10进行180°的转动，也就不再需要现有技术中的槽体二12进行进一步的刻蚀。
槽体1下端设置有手动阀5，手动阀5设置有三个，三个手动阀5可以单独工作，方便调整补液速率和流量，手动阀5与TANK槽6相连，TANK槽6用来向槽体1进行补液，且槽体1还连接有液位测试盒7，液位测试盒7的作用即是用来对槽体1内的液位进行精准设定，方便补液时对液面9的控制。
现有的槽体一11和槽体二12的液面9是不向两边溢流的，液面9比粘液滚轮14低很多，液面9估计也就达到了粘液滚轮14的60％左右高度，粘液滚轮14旁边还设置有很多排风管15，改造后的液面9能达到螺旋背抛滚轮2的高度，本发明在实现降低酸耗后，不再使用排风管15，节约材料。
槽体1的后挡板4外侧设置有输送滚轮8，可以通过输送滚轮8将刻蚀完成后的硅片10输送出去。
一种可降低酸耗的SCHMID刻蚀槽的使用方法，包括以下步骤：
S1：调整前挡板3和后挡板4的高度；
本发明在刻蚀过程中，液面9通过前挡板3和后挡板4进行调节，而改造前液面9仅仅是通过Level Flood Box液位测试盒7设定的。
S2：通过液位测试盒7设定液面9的高度；
步骤S2中设定液面9的高度与前挡板3和后挡板4的高度相同。
S3：打开TANK槽6通过手动阀5向槽体1内打液；
S4：将硅片10从前挡板3处加入到槽体1内进行刻蚀；
其中，S2中液面9的高度略小于螺旋背抛滚轮2上表面的高度。
作为一个优选，螺旋背抛滚轮2上表面高度大于液面9高度1-2mm。
现有的技术是通过Level Flood Box液位测试盒7设定液位高度，可以精准的控制槽体一11和槽体二12的液位，原先槽体一11和槽体二12的液位比较低，硅片10通过粘液滚轮14带液与硅片10反应，所以要求酸的浓度特别高，补加酸频率高酸耗大、酸气大，所以粘液滚轮14与粘液滚轮14之间还有排风管15抽走酸气，这就是导致酸耗高的主要原因，而且后面的旋转装置13带动硅片10旋转时，会有一部分水洒出来，流到槽体一11或者槽体二12内，这就是刻蚀酸液浓度降低的一个原因。
本发明的槽体1液位是通过添加的前挡板3和后挡板4进行调节，刚从Tank槽6向槽体1打液的时候循环流量是非常大的，只有液位达到Level Flood Box液位测试盒7液位设定值后，循环流量才能达到我们设定的循环流量，稳定后槽体1的液是向挡板两端溢流的，螺旋背抛滚轮2的高度稍微比液面9高一点点，但是，虽然螺旋背抛滚轮2稍微比液面9略高1-2mm，硅片10进入槽体1后螺旋背抛滚轮2转动，带动液面9与硅片10直接接触，但是刻蚀液体有个张力，通过螺旋背抛滚轮2的特殊结构，如说明书附图5所示，螺旋背抛滚轮2通过螺旋结构，很好的将刻蚀酸液带动起来，使硅片10在行走过程中会一直与液面9接触，完成刻蚀。
本发明的刻蚀槽的槽体1配合着其使用方法，目的是改变原有的硅片10的沾液方式，加设前挡板3和后挡板4主要是调节液位高度，使硅片10直接与液面9接触，这样的反应方式加以螺旋背抛滚轮2是降低酸耗的主要方法。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神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，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。
Claims (7)
1.一种可降低酸耗的SCHMID刻蚀槽，包括槽体(1)，其特征在于：所述槽体(1)开口处水平设置有若干螺旋背抛滚轮(2)，且槽体(1)两端的外侧壁上分别活动设置有前挡板(3)和后挡板(4)；
所述槽体(1)下端设置有手动阀(5)，所述手动阀(5)与TANK槽(6)相连，且槽体(1)还连接有液位测试盒(7)。
2.根据权利要求1所述的一种可降低酸耗的SCHMID刻蚀槽，其特征在于：所述手动阀(5)设置有三个。
3.根据权利要求1所述的一种可降低酸耗的SCHMID刻蚀槽，其特征在于：所述槽体(1)的后挡板(4)外侧设置有输送滚轮(8)。
4.根据权利要求1所述的一种可降低酸耗的SCHMID刻蚀槽，其特征在于：所述前挡板(3)和后挡板(4)均为上下高度调节板。
5.一种权利要求1所述的可降低酸耗的SCHMID刻蚀槽的使用方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1：调整前挡板(3)和后挡板(4)的高度；
S2：通过液位测试盒(7)设定液面(9)的高度；
S3：打开TANK槽(6)通过手动阀(5)向槽体(1)内打液；
S4：将硅片(10)从前挡板(3)处加入到槽体(1)内进行刻蚀；
其中，S2中液面(9)的高度略小于螺旋背抛滚轮(2)上表面的高度。
6.根据权利要求5所述的一种可降低酸耗的SCHMID刻蚀槽的使用方法，其特征在于：步骤S2中设定液面(9)的高度与前挡板(3)和后挡板(4)的高度相同。
7.根据权利要求5所述的一种可降低酸耗的SCHMID刻蚀槽的使用方法，其特征在于：螺旋背抛滚轮(2)上表面高度大于液面(9)高度1-2mm。
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