CN2756648Y - 一种晶圆氧化膜边缘去除机 - Google Patents

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张果虎
王喆
王敬
徐继平
刘斌
万关良
周旗钢
屠海令
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YOUYAN NEW MATERIAL CO., LTD.
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Beijing General Research Institute for Non Ferrous Metals
Grinm Semiconductor Materials Co Ltd
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Abstract

本实用新型提供一种晶圆氧化膜边缘去除机，它包括工作箱，位于箱体底部的氢氟酸槽，氢氟酸槽的上方设一工作台，工作台上装有转动轴，转动轴上装有转轮，转轮上有由布条包覆形成的布袋，布袋的一部分浸入氢氟酸槽，转轮上方设有片架，转轮上的布袋与放入片架中的每一硅片的下缘接触，工作箱箱体顶部装有风机，工作箱上还设有排风管。本实用新型的优点是：机器结构简单，成本低，操作方便，效率高。

Description

一种晶圆氧化膜边缘去除机
技术领域
本实用新型涉及一种去除硅片氧化膜边缘的设备，特别是一种晶圆氧化膜边缘去边机。
背景技术
外延片是生产集成电路的基础材料之一，因而，生产外延片用的衬底材料的需求量越来越大。在硅外延片的生产过程中，存在杂质的外扩散和自掺杂。已有的外延炉由石英钟罩，石墨加热器，RF线圈等组成，在外延生产过程中，石英钟罩和石墨加热器都沉淀了硅和外延过程当中使用的掺杂杂质，通常的外延温度在1100-1250℃之间，这些杂质在反应当中会不断地进入到处延层当中，人们把这些杂质叫外扩散杂质。所述的外延衬底是重掺杂硅片，在如此高的反应温度下，在外延炉内，上述外延衬底硅片体内的杂质也会从硅片内部扩散出来，而这些杂质被称为自掺杂杂质，这种自掺杂现象直接影响了外延片的质量。
已有的解决自掺杂的办法有两种：一、利用外延过程当中的腐蚀包硅产生的多晶硅在外延过程的质量迁移，在衬底片的背面形成多晶硅，对衬底片的杂质进行封堵，二、是在衬底片的背面生长上一层二氧化硅，由于杂质在硅当中的扩散系数远大于其在二氧化硅当中的扩散系数，利用二氧化硅对衬底片的杂质进行封堵。如果采取硅衬底片的背面生长一层二氧化硅的办法来封堵衬底片杂质扩散，但是随之而来的是：硅片在生长二氧化硅的同时，其边缘也生长了二氧化硅，而边缘二氧化硅在硅外延的过程当中会对正面的外延层的晶体质量有较大的影响，因此，必须去除边缘氧化膜。
已有的晶圆氧化膜边缘去除的方法有：边缘抛光；湿法刻蚀；干法刻蚀。边缘抛光工艺：将要去除二氧化硅的硅片放到边抛机上，利用化学和机械原理将硅片的边缘的二氧化硅抛去，以达到边缘二氧化硅的去除目的，该方法优点是可以将二氧化硅去除干净，缺点是加工成本太高(设备成本高)，加工效率太低。
湿法和干法刻蚀工艺：利用制造集成电路工艺中的光刻工艺，将硅片不需要去除的部分保护好，是一片一片地加工，加工速度较慢，而且还必须有光刻的设备和材料，加工成本高和加工速度低是其方法的缺点。在保护好要保护的部分后，将硅片放到氢氟酸当中的去除方法即湿法刻蚀，将硅片放到氢氟酸蒸汽当中的去除方法即干法刻蚀，在这个工序中可以整篮加工。
这些方法虽工艺成熟，但加工成本高，加工效率很低，通常是一片一片加工。因此有必要提供一种新型的晶圆氧化膜边缘去除设备。
发明内容
本实用新型的目的是提供一种晶圆氧化膜边缘去边机，该机器结构简单，操作方便，效率高，成本低。
为实现上述目的，本发明采取以下设计方案：这种晶圆氧化膜边缘去除机，它包括工作箱，位于箱体底部的氢氟酸槽，氢氟酸槽的上方设一工作台，工作台上装有转动轴，转动轴上装有转轮，转轮上有由布条包覆所形成的布袋，布袋的一部分浸入氢氟酸槽，转轮上方设有片架，转轮上的布袋与放入片架中的每一硅片的下缘接触，工作箱箱体顶部装有风机，工作箱上还设有排风管。
本实用新型的优点是：机器结构简单，操作方便，效率高，成本低。
附图说明
图1a：为本实用新型提供的去边机主剖视图
图1b：为图1a俯视图
图1c：为图1a左视图
图2a：为包覆转轮表面用的布条的主视图
图2b：图2a的左视图
具体实施方式
图1a、图1b、图1c中表示的晶圆氧化膜边缘去除机包括：工作箱8、位于箱体底部的氢氟酸槽4，氢氟酸槽的上方设一工作台3，工作台上装有转动轴，转动轴上装转轮2，9为电机。转轮上包覆布条，布条可以用如图2a、图2b所示的结构，其中布条的上平面宽度大于下平面的宽度，这种结构的布条，当布条粘在(包覆)转轮上后，由于布条的上平面大于下平面，上平面的边缘会接触得更好，避免产生缝隙。在图2a、图2b中所表示的实施例中，上平面宽度a为33mm，下平面宽度b为30mm，其厚度h为1.2mm。
布条粘在转轮的周边之外，转轮的两端也要用胶粘紧(形成布袋)，布袋的作用除了送氢氟酸外还可使硅片运动均匀，布袋采用合成纤维布。布袋的一部分浸入氢氟酸槽，需要除去氧化膜边缘的硅片5放在片架1的隔槽内，片架支撑在工作台上，片架的底部开有通槽，转轮上的布袋与放入片架中的每一硅片5的下缘接触，根据转轮的具体尺寸大小，可改变片架的两个下支持端面高度来调整高低尺寸(可利用原标准片架)。片架为已有技术，片架的牌号为Entegris ULTRAPAK 150mm u.s patents 4966284 5025926。本实用新型的片架下方设有卡槽，它与工作台上的定位用的定位块10配合，以适用于不同型号的片架，当位置确定后将定位块卡入片架的卡槽内，并固定。工作箱箱体顶部装有风机6，7为装在箱体侧面的排风管。
本去边机的操作方法：
做好所有的准备工作，例如清理箱体，配制氢氟酸溶液，转轮上包覆布条(形成布袋)，先用两片硅片试机，随后进行正式运转。每个片架内放有待加工的硅片，将片架对准位于氢氟酸槽上方的转轮，使硅片与转轮接触，打开电机，转轮转动，转轮上的布袋浸有的氢氟酸与二氧化硅膜边缘作用，打开电机的同时打开风机，其目的是清洁箱体内的空气，一般将氢氟酸的浓度控制在2％。以保证整个产品的质量。

Claims (4)

1、一种晶圆氧化膜边缘去除机，其特征在于；它包括工作箱，位于箱体底部的氢氟酸槽，氢氟酸槽的上方设一工作台，工作台上装有转动轴，转动轴上装有转轮，转轮上有由布条包覆形成的布袋，布袋的一部分浸入氢氟酸槽，转轮上方设有片架，转轮上的布袋与放入片架中的每一硅片的下缘接触，工作箱箱体顶部装有风机，工作箱上还设有排风管。
2、根据权利要求1所述的一种晶圆氧化膜边缘去除机，其特征在于：所述的片架下方设有卡槽，它与工作台上的定位用的定位块配合。
3、根据权利要求1或2所述的一种晶圆氧化膜边缘去除机，其特征在于：包覆转轮的布条的上表面宽度大于下表面宽度。
4、根据权利要求1或2所述的一种晶圆氧化膜边缘去除机，其特征在于：转轮与布条的连接为胶粘。
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