CN111403323A - 一种用于晶圆与环形玻璃载板的蚀刻装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种用于晶圆与环形玻璃载板的蚀刻装置，属于蚀刻设备领域。一种用于晶圆与环形玻璃载板的蚀刻装置，包括：底座；支撑盘，水平布置于所述底座上，并与所述底座转动连接，用于放置工件；夹具，固定安装在所述支撑盘上，用于夹紧所述工件；腐蚀液喷嘴，设置于所述工件的上方，用于向所述工件的加工表面喷洒腐蚀液；保护性流体喷头，所述布置于所述工件上方，用于向所述工件边缘喷射流体。与现有的蚀刻装置相比，本身申请的蚀刻装置专用于蚀刻环形的玻璃载板与晶圆，通过喷射流体保护边缘区域，并且能够控制边缘保护的宽度。
Description
技术领域
本发明涉及蚀刻设备领域，具体涉及一种用于晶圆与环形玻璃载板的蚀刻装置。
背景技术
现随着IC芯片工艺技术的发展，晶圆直径逐步增大到300mm，晶圆在封装前的厚度越来越薄，为保证被加工对象的刚性/强度，降低碎片的风险，将晶圆与玻璃载板键合之后再进行后续的加工，已经成为半导体行业内的普遍做法。
由于使用中央薄化的玻璃载板搭载晶圆时，能够优化后续的晶圆加工工艺。为了得到中央薄、边缘厚环形玻璃载载板，需要通过蚀刻机对玻璃载板的表面进行蚀刻加工，但是目前现有技术中，没有专用于环形玻璃载板的蚀刻设备，并且现有的蚀刻装置无法较为精确地控制蚀刻区域的尺寸。
发明内容
针对现有技术的不足，本发明提出了一种用于晶圆与环形玻璃载板的蚀刻装置，专用于加工中央薄、边缘厚的环形玻璃载板，并且能控制环形玻璃载板环形部分的尺寸与形状的技术问题。
本发明的目的可以通过以下技术方案实现：
一种用于晶圆与环形玻璃载板的蚀刻装置，包括：
底座；
支撑盘，水平布置于所述底座上，并与所述底座转动连接，用于放置工件；
夹具，固定安装在所述支撑盘上，用于夹紧所述工件；
腐蚀液喷嘴，设置于所述工件的上方，用于向所述工件的加工表面喷洒腐蚀液；
保护性流体喷头，所述布置于所述工件上方，用于向所述工件边缘喷射流体。
进一步地，所述保护性流体喷头包括输液管道与多个喷头，多个所述喷头固定安装在所述输液管上，且沿着所述支撑盘的径向布置。
进一步地，所述支撑盘上开设有若干通孔。
进一步地，还包括清洗喷嘴，所述清洗喷嘴喷射流体，清洗和/或烘干所述工件。
进一步地，所述清洗喷嘴喷射的流体为纯水和/或氮气。
进一步地，所述喷头呈梳状。
进一步地，还包括环形托盘，所述环形托盘围绕所述支撑盘布置，其内环部低于所述工件的加工面，且其外沿高于所述工件的加工面。
进一步地，所述腐蚀液喷射的液体包括氢氟酸。
进一步地，所述保护性流体喷头喷射的流体为氮气或纯水。
附图说明
下面结合附图对本发明作进一步的说明。
图1为本申请蚀刻装置的立体结构示意图；
图2为本申请的蚀刻装置中的腐蚀液溢流示意图；
图3为本申请的一个实施例中的保护性流体喷头移动示意图；
图4为本申请的又一个实施例的多个多个保护性流体喷头布置示意图。
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作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。
在本发明的描述中，需要理解的是，术语“开孔”、“上”、“下”、“厚度”、“顶”、“中”、“长度”、“内”、“四周”等指示方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的组件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发明的限制。
请参照图1与图2所示，一种用于晶圆与环形玻璃载板的蚀刻装置，包括：底座；支撑盘1，水平布置于所述底座上，并与所述底座转动连接，用于放置工件7；夹具2，固定安装在所述支撑盘1上，用于夹紧所述工件7；腐蚀液9喷嘴，设置于所述工件7的上方，用于向所述工件7的加工表面喷洒腐蚀液9；以及保护性流体喷头3，所述布置于所述工件7上方，用于向所述工件7边缘喷射流体；其中，所述保护性流体喷头3能够沿所述支撑盘1的径向移动。
在进行加工前，可先将工件7，放置于支撑盘1上，通过夹具2将工件7加紧固定在支撑盘1上。固定完毕后，可驱动支撑盘1以其自身中心轴为轴线旋转运动。再开启腐蚀液喷头4，向工件7的待加工表面，也就是工件7的上端面，喷洒腐蚀液9，该腐蚀液9包括氢氟酸，或是氢氟酸与其他酸类的混合溶液。同时，可开启保护性流体喷头3，向工件7边缘喷射保护性流体，保护性流体例如为但不限于氮气或纯水。
在保护性流体喷头3与腐蚀液喷头4同时开启的过程中，腐蚀液9腐蚀工件7的上端面，并且在工件7随支撑盘1旋转的离心力作用下，腐蚀液9有向工件7边缘移动的趋势。
在本实施例中，保护性流体喷头3喷射保护性液体8，工件7的边缘被保护性液体8覆盖。如图2所示，因此当腐蚀液9向工件7边缘流动时，沿着保护性液体8的液面上方溢流到工件7外，在此过程中，腐蚀液9与保护性液体8会在接触面相互渗透，也就是说会有部分腐蚀液9向下渗透至保护性液体8中，但是边缘的保护性液体8中的腐蚀液9浓度，远远小于工件7中部的腐蚀液9浓度，并且由于离心力的作用，腐蚀液9的宏观流动趋势是从工件7边缘保护液的上方流出。因此，腐蚀液9主要腐蚀工件7中部，由于保护性液体8的作用，工件7边缘部分形成环形保护区域，从而形成中央薄、边缘厚的形状的晶圆或玻璃载板。
在另一实施例中，保护性流体喷头3喷射保护性气体，例如为氮气，由于气体冲刷的作用，流动至工件7边缘的腐蚀液9被冲向工件7中部，从而将腐蚀液9限制在工件7上表面中部的圆形区域内，使得工件7边缘部分不会被腐蚀，最终得到中央薄、边缘厚的形状的晶圆或玻璃载板。
如图3所示，可以通过过移动保护性流体喷头3，改变环形保护区域的尺寸，可以理解的是，当保护性流体喷头3向远离支撑盘1中心的方向移动时，环形保护区域的宽度变小；反之，环形保护区域的宽度增大。在加工过程中匀速地向外移动保护性流体喷头3时，还可以得到斜坡型的边缘的工件7。因此，通过本装置能够更加灵活地控制环形区域的尺寸与形状。
在本发明的又一个实施例中，如图4所示，所述保护性流体喷头3包括输液管道与若干喷头，若干所述喷头固定安装在所述输液管上，且沿着所述支撑盘1的径向布置，其中喷头呈梳状。也就是说，当保护性气体喷嘴设置多个喷头时，可以选择性地开启喷头，控制环形保护区域的宽度。
进一步地，本装置上还可以在支撑盘1上方安装膜厚仪，通过膜厚仪实时监测被加工工件7的厚度，通过膜厚仪的检测值，从而能够精确地控制腐蚀深度。
支撑盘1上开设有若干通孔，在保护性流体喷头3喷射气体时，喷出的气体由下至上吹至被加工对象下表面，气流被阻挡后沿下表面放射状溢出形成正压，保护其下表面和外缘端面清洁且不被腐蚀液9接触。
本装置还包括环形托盘6，所述环形托盘6围绕所述支撑盘布置，其内环部低于所述工件7的加工面，且其外沿高于所述工件7的加工面
此外，本装置还包括清洗喷嘴4，所述清洗喷嘴4喷射流体，用于清洗和/或烘干所述工件7表面。进一步地，所述清洗喷嘴4喷射的流体可以是纯水或氮气，当喷射纯水时，清洗喷嘴4用于清洗工件7表面残余的腐蚀液9；当喷射氮气时，清洗喷嘴4用于风干工件7，方便进行后续工艺。
在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“示例”、“具体示例”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发明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一定指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何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。
以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。
Claims (9)
1.一种用于晶圆与环形玻璃载板的蚀刻装置，其特征在于，包括：
底座；
支撑盘，水平布置于所述底座上，并与所述底座转动连接，用于放置工件；
夹具，固定安装在所述支撑盘上，用于夹紧所述工件；
腐蚀液喷嘴，设置于所述工件的上方，用于向所述工件的加工表面喷洒腐蚀液；
以及保护性流体喷头，所述布置于所述工件上方，用于向所述工件边缘喷射流体；
其中，所述保护性流体喷头能够沿所述支撑盘的径向移动。
2.根据权利要求1所述的用于晶圆与环形玻璃载板的蚀刻装置，其特征在于，所述保护性流体喷头包括输液管道与若干喷头，若干所述喷头固定安装在所述输液管上，且沿着所述支撑盘的径向布置。
3.根据权利要求2所述的用于晶圆与环形玻璃载板的蚀刻装置，其特征在于，所述喷头呈梳状。
4.根据权利要求1所述的用于晶圆与环形玻璃载板的蚀刻装置，其特征在于，所述支撑盘上开设有若干通孔。
5.根据权利要求1所述的用于晶圆与环形玻璃载板的蚀刻装置，其特征在于，还包括清洗喷嘴，所述清洗喷嘴喷射流体，用于清洗和/或烘干所述工件表面。
6.根据权利要求5所述的用于晶圆与环形玻璃载板的蚀刻装置，其特征在于，所述清洗喷嘴喷射的流体包括：
纯水，用于清洗所述工件表面；和/或
氮气，用于烘干所述工件表面。
7.根据权利要求1所述的用于晶圆与环形玻璃载板的蚀刻装置，其特征在于，还包括环形托盘，所述环形托盘围绕所述支撑盘布置，其内环部低于所述工件的加工面，且其外沿高于所述工件的加工面。
8.根据权利要求1所述的用于晶圆与环形玻璃载板的蚀刻装置，其特征在于，所述腐蚀液喷射的液体包括氢氟酸。
9.根据权利要求1所述的用于晶圆与环形玻璃载板的蚀刻装置，其特征在于，所述保护性流体喷头喷射的流体为氮气或纯水。
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