CN211957617U - 硅片刻蚀承载结构、硅片刻蚀装置、dosd测试设备 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种硅片刻蚀承载结构，包括一端开口的盒体结构，以及能够封堵所述开口的盖体，所述盒体结构的底部具有镂空区域以使得容纳于所述盒体结构内的硅片的待刻蚀区外露。通过硅片刻蚀承载结构的设置，可以将待刻蚀硅片至于密封的盒体结构内，仅将待刻蚀区外露以与刻蚀液接触进行刻蚀，而刻蚀过程中、直至硅片刻蚀完成被取出刻蚀槽的整个过程中，避免硅片待刻蚀区之外的区域与外界接触，避免硅片除了待刻蚀区之外的区域的损伤，提高了后续的测试的精确性。本实用新型还涉及一种硅片刻蚀装置和一种DOSD测试设备。

Description

硅片刻蚀承载结构、硅片刻蚀装置、DOSD测试设备

技术领域

本实用新型涉及液晶产品制作技术领域，尤其涉及一种硅片刻蚀承载结构、硅片刻蚀装置、DOSD测试设备。

背景技术

为了制造半导体，必须制造晶片，将预定的离子注入到晶片中，并形成电路图案。此时，生产晶片的是第一生长单晶硅锭的形式中，直拉法（丘克拉斯基，CZ）可以被用于该目的的方法或浮区（浮区，FZ）方法。切克劳斯基法是单晶硅的晶种（籽晶），通过将所述石英坩埚的硅加热到超过1420℃，使其熔化之后，在形成颈缩的同时通过以预定速度旋转、向上拉来生长硅单晶。对这样制造的单晶硅锭切片进行处理，例如研磨，蚀刻，清洗和抛光以完成生产硅晶片，并进行样品晶片的检查。

其中DSOD（直接表面氧化物缺陷）是一种评估方法。DSOD的检测方法具体的操作为：对已清洗好的硅片进行热氧化使其生长一层特定厚度的氧化膜；对硅片背面的氧化膜进行刻蚀，能达到导电的目的即可；清洗刻蚀后的硅片；用清洗和干燥好的硅片进行铜沉积；最后进行计数。DSOD检测方法的检测的结果的准确性对硅片性能的评价有着很重要的意义。

相关技术中的刻蚀腔室剥离过程完成后，有HF气体的会损伤硅片正面的氧化膜（氧化物），由于在晶片卸载排气口狭缝会向上泄漏HF气体，对晶圆正面产生损伤。也就是说，会产生误差DSOD（Flase DSOD（FD）），通过HF气体的流动在硅片上产生的DSOD图形，可能也会形成团状的HF刻蚀的损伤。

由于误差DSOD的产生，这种DSOD计数不能采用，因为进行计数时有的误差DSOD被评估和计数计算在内，导致硅片的损失（损耗），需要重新采样品。

实用新型内容

为了解决上述技术问题，本实用新型提供一种硅片刻蚀承载结构、硅片刻蚀装置、DOSD测试设备，解决在刻蚀时会损伤硅片正面而带来测试误差的问题。

为了达到上述目的，本实用新型实施例采用的技术方案是：一种硅片刻蚀承载结构，包括一端开口的盒体结构，以及能够封堵所述开口的盖体，所述盒体结构的底部具有镂空区域以使得容纳于所述盒体结构内的硅片的待刻蚀区外露。

可选的，所述盒体结构的底部包括第一区域，所述第一区域上设置有多个通孔，所述通孔通过管道与抽真空设备连接。

可选的，所述镂空区域位于所述盒体结构的底部的中心区域，所述第一区域位于所述盒体结构的底部的所述中心区域的外围。

可选的，所述盒体结构的外侧壁上沿其周向设置有多个支撑柱。

可选的，所述盒体结构为圆柱体，多个所述支撑柱包括第一支撑柱、第二支撑柱、第三支撑柱，所述第一支撑柱和第二支撑柱的连线经过所述盒体结构的底部的圆心，所述第三支撑柱与所述盒体结构的底部的中心的连线与所述第一支撑柱和所述第二支撑柱之间的连线相垂直。

可选的，所述盒体结构的开口端的端面的内侧下凹形成台阶结构，所述盖体为与所述台阶结构相配合以封堵所述盒体结构的凸字形结构。

本实用新型实施例提供一种硅片刻蚀装置，包括用于容纳刻蚀液的刻蚀槽，以及上述的硅片刻蚀承载结构，在刻蚀时，部分所述盒体结构能够浸没于刻蚀液内，以使得承载于所述硅片刻蚀承载结构内的硅片的待刻蚀区与刻蚀液接触。

本实用新型实施例还提供一种DOSD测试设备，包括上述的硅片刻蚀装置。

本实用新型的有益效果是：通过硅片刻蚀承载结构的设置，可以将待刻蚀硅片置于密封的盒体结构内，仅将待刻蚀区外露以与刻蚀液接触进行刻蚀，而刻蚀过程中、直至硅片刻蚀完成被取出刻蚀槽的整个过程中，避免硅片待刻蚀区之外的区域与外界接触，避免硅片除了待刻蚀区之外的区域的损伤，提高了后续的测试的精确性。

附图说明

图1表示本实用新型实施例中硅片刻蚀承载结构示意图；

图2表示本实用新型实施例中盒体结构示意图；

图3表示本实用新型实施例中盒体结构底部结构示意图；

图4表示本实用新型实施例中盖体结构示意图；

图5表示本实用新型实施例中支撑柱与所述盒体结构位置关系示意图；

图6表示本实用新型实施例中硅片刻蚀设备结构示意图。

具体实施方式

为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施例的附图，对本实用新型实施例的技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例是本实用新型的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于所描述的本实用新型的实施例，本领域普通技术人员所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“中心”、 “上”、 “下”、 “左”、 “右”、“竖直”、 “水平”、 “内”、 “外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了 便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置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实用新型的限制。此外，术语“第一”、 “第二”、 “第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

参考图1-图5，本实施中提供一种硅片刻蚀承载结构，包括一端开口的盒体结构1，以及能够封堵所述开口的盖体2，所述盒体结构1的底部具有镂空区域11以使得容纳于所述盒体结构1内的硅片的待刻蚀区外露。

通过硅片刻蚀承载结构的设置，可以将待刻蚀硅片置于密封的盒体结构1内（盖体2封堵于所述盒体结构1的开口后，所述盒体结构1内的容纳空间形成一密封空间），仅将待刻蚀区外露以与刻蚀液接触进行刻蚀，而刻蚀过程中、直至硅片刻蚀完成被取出刻蚀槽10的整个过程中，避免硅片待刻蚀区之外的区域与外界接触，避免硅片除了待刻蚀区之外的区域的损伤，提高了后续的测试的精确性。

本实施例中示例性的，为了提升硅片与盒体结构的底部之间的紧密性，所述盒体结构的底部包括第一区域，所述第一区域上设置有多个通孔12，所述通孔12通过管道与外部抽真空设备连接，从而将硅片吸附于盒体结构的底部。

图2和图3中表示出所述第一区域位于所述镂空区域11的周边，多个所述通孔12均匀的设置于所述镂空区域11的外围，但并不以此为限。

多个通孔12的数量可根据实际需要设定。

所述管道与所述通孔12密封连接（可以在所述管道与所述通孔之间设置密封圈等密封件），以避免刻蚀液进入所述盒体结构内部。

需要说明的是，图6中未示出抽真空设备，也未示出与抽真空设备连接的管道，但是实际使用中，所述通孔12通过管道与外部抽真空设备连接，从而将硅片吸附于盒体结构的底部，所述通孔12处是不会有刻蚀液进入的。

本实施例中示例性的，所述镂空区域11位于所述盒体结构1的底部的中心区域，所述第一区域位于所述中心区域的外围。

所述镂空区域11的设置根据硅片的待刻蚀区的位置设定，硅片在放置于所述盒体结构1内后，硅片的待刻蚀区与所述镂空区域11相对应，以使得硅片的待刻蚀区外露，以与刻蚀液接触进行刻蚀。

本实施例中示例性的，所述盒体结构1的外侧壁上沿其周向设置有多个支撑柱3，参考图5。

所述支撑柱3可以设置于所述盒体结构1的外侧面，但并不以此为限。

所述支撑柱3的设置，可以与机械臂相配合实现所述盒体结构1的整体移动。

所述支撑柱3的数量以及所述支撑柱3的设置位置可以根据实际需要设定，只要可以配合机械臂实现所述盒体结构1的整体移动即可。

本实施例中示例性的，所述盒体结构1为圆柱体，多个所述支撑柱3包括第一支撑柱31、第二支撑柱32、第三支撑柱33，所述第一支撑柱31和第二支撑柱32的连线经过所述盒体结构1的底部的圆心，所述第三支撑柱33与所述盒体结构1的底部的中心的连线与所述第一支撑柱31和所述第二支撑柱32之间的连线相垂直，所述第一支撑柱31、所述第二支撑柱32和所述第三支撑柱33与所述盒体结构的结构位置关系，保证了与机械臂配合时的承载于所述盒体结构内的硅片的稳定性，避免在传送过程中，硅片发生晃动，而使得待刻蚀区与所述镂空区域之间的位置产生偏移。

本实施例中示例性的，所述盒体结构1的开口端的端面的内侧下凹形成台阶结构13，所述盖体2为与所述台阶结构13相配合以封堵所述盒体结构1的凸字形结构，参考图2和图4。

所述盒体结构1的台阶结构13与呈凸字形结构的所述盖体2相配合，增加了所述盒体结构1的密封性，保证硅片不与外界接触，避免硅片除待刻蚀区之外的区域被损伤。

为了增强所述盒体结构1与所述盖体2之间的密封性，所述盖体2与所述盒体结构1之间设置有密封圈。

所述密封圈的材质可以为弹性橡胶材料，但并不以此为限。

本实用新型实施例提供一种硅片刻蚀装置，包括用于容纳刻蚀液的刻蚀槽10，以及上述的硅片刻蚀承载结构，在刻蚀时，部分所述盒体结构1能够浸没于刻蚀液内，以使得承载于所述硅片刻蚀承载结构内的硅片的待刻蚀区与刻蚀液接触。

本实用新型实施例还提供一种DOSD测试设备，包括上述的硅片刻蚀装置。

所述DOSD测试设备还包括：

热氧化单元，通过热氧化的方式在硅片的表面形成二氧化硅保护膜；

所述硅片刻蚀装置，用于对硅片的背面的待刻蚀区进行刻蚀；

电镀单元，用于在硅片的正面电镀铜；

评估单元，用于对硅片正面的镀铜区域进行计数，并根据计数结果对硅片表面的缺陷进行评估。

所述硅片刻蚀装置还包括仅对硅片的刻蚀区进行清洗和干燥的清洗干燥单元。

由于所述硅片刻蚀承载结构的设置，在清洗和干燥的步骤中，不会对硅片的正面造成污染、损坏等影响。

在相关技术中，进行DSOD（Direct Surface Oxide Defect，直接表面氧化缺陷）测试时，一般可以分为以下几个步骤：热氧化→刻蚀→铜沉积；其中刻蚀过程包括，背面刻蚀→清洗刻蚀面→干燥刻蚀面，但在背面刻蚀的过程中可能会对正面的氧化膜造成损伤，在清洗和干燥过程中可能会对正面的氧化膜造成污染（颗粒，金属）。在铜沉积的步骤中，通过热氧化形成于硅片表面的氧化膜为绝缘层，当向作为绝缘层的氧化膜施加高电压时形成流过隧道（硅片表面的缺陷区域相当于隧道）的漏电流，铜沉积是由流过氧化膜的介电击穿点（即隧道）的漏电流引起的。DSOD测试是基于硅片正面的铜沉积点的数量进行的，如果硅片正面被损伤或污染，都会对下一步的铜沉积带来影响，产生误差，影响最终结果。

本实施例中通过所述硅片刻蚀装置的设置，通过仅对硅片背面的待刻蚀区进行刻蚀，以使得硅片导电的过程中，有效的对包括硅片的正面的非刻蚀区进行保护，硅片的正面只有缺陷区域才会沉积铜，则通过镀铜区域的数量可以直观的获得硅片表面的缺陷区域以及缺陷状态，提高DSOD测试的精确度。

可以理解的是，以上实施方式仅仅是为了说明本实用新型的原理而采用的示例性实施方式，然而本实用新型并不局限于此。对于本领域内的普通技术人员而言，在不脱离本实用新型的精神和实质的情况下，可以做出各种变型和改进，这些变型和改进也视为本实用新型的保护范围。

Claims (8)

1.一种硅片刻蚀承载结构，其特征在于，包括一端开口的盒体结构，以及能够封堵所述开口的盖体，所述盒体结构的底部具有镂空区域以使得容纳于所述盒体结构内的硅片的待刻蚀区外露。

2.根据权利要求1所述的硅片刻蚀承载结构，其特征在于，所述盒体结构的底部包括第一区域，所述第一区域上设置有多个通孔，所述通孔通过管道与抽真空设备连接。

3.根据权利要求2所述的硅片刻蚀承载结构，其特征在于，所述镂空区域位于所述盒体结构的底部的中心区域，所述第一区域位于所述盒体结构的底部的所述中心区域的外围。

4.根据权利要求1所述的硅片刻蚀承载结构，其特征在于，所述盒体结构的外侧壁上沿其周向设置有多个支撑柱。

5.根据权利要求4所述的硅片刻蚀承载结构，其特征在于，所述盒体结构为圆柱体，多个所述支撑柱包括第一支撑柱、第二支撑柱、第三支撑柱，所述第一支撑柱和第二支撑柱的连线经过所述盒体结构的底部的圆心，所述第三支撑柱与所述盒体结构的底部的中心的连线与所述第一支撑柱和所述第二支撑柱之间的连线相垂直。

6.根据权利要求1所述的硅片刻蚀承载结构，其特征在于，所述盒体结构的开口端的端面的内侧下凹形成台阶结构，所述盖体为与所述台阶结构相配合以封堵所述盒体结构的凸字形结构。

7.一种硅片刻蚀装置，其特征在于，包括用于容纳刻蚀液的刻蚀槽，以及权利要求1-6任一项所述的硅片刻蚀承载结构，在刻蚀时，部分所述盒体结构能够浸没于刻蚀液内，以使得承载于所述硅片刻蚀承载结构内的硅片的待刻蚀区与刻蚀液接触。

8.一种DOSD测试设备，其特征在于，包括权利要求7所述的硅片刻蚀装置。

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