[发明专利]一种集成电路硅片表面氧化膜自适应均匀腐蚀方法

权利要求书

1.一种集成电路硅片表面氧化膜自适应均匀腐蚀方法，包含一个硅片吸附夹具和一个自适应腐蚀方法；硅片吸附夹具由防溅外檐环(1)、托盘(2)、连接螺母(3)、主体支架(4)、真空吸孔(5)、高度调整(6)、真空连接管(7)、和基座(8)构成，材质为高纯聚丙烯(PP)或聚四氟乙烯(PTFE)；所述的自适应腐蚀方法为，在硅片的中心滴一滴腐蚀液，同步启动真空吸盘一、真空吸盘二和真空吸盘三的正弦曲线振动，硅片形成一个以硅片圆心为中心的偏转式旋转运动，腐蚀液滴在腐蚀硅片表面氧化膜后，暴露单晶硅表面，腐蚀液滴与单晶硅表面不浸润，在偏转和重力的作用下，沿硅片表面氧化膜未腐蚀的边缘运动，持续自适应腐蚀硅片表面氧化膜；具体的自适应腐蚀步骤为：

步骤一、用真空吸笔将带有表面氧化膜的集成电路硅片放置在真空吸盘一、真空吸盘二和真空吸盘三上，待腐蚀面向上，硅片的圆心与托盘(2)的圆心重合，通过真空吸附固定硅片；

步骤二、调整高度调整(6)，使硅片处于水平状态；

步骤三、在硅片的中心滴一滴HF腐蚀液，测量腐蚀液滴的直径D_drop，单位mm；

步骤四、同步启动真空吸盘一、真空吸盘二和真空吸盘三的振动，硅片形成一个以硅片圆心为中心的偏转式旋转运动；真空吸盘的振动特征为：真空吸盘一、真空吸盘二和真空吸盘三振动方式为都正弦曲线振动，且振幅相同，振幅与硅片直径D_Si的关系为

式中，H_sucker1、H_sucker2和H_sucker3分别为真空吸盘一、真空吸盘二和真空吸盘三的振幅，D_Si为硅片的直径，单位mm；

真空吸盘一、真空吸盘二和真空吸盘三振动的相位关系为

式中，和分别为真空吸盘一、真空吸盘二和真空吸盘三的相位，单位为°；

真空吸盘一、真空吸盘二和真空吸盘三的振动频率相同，

式中，V为腐蚀液滴的运动速率，单位为mm/s，r为腐蚀液与硅片中心的距离，单位为mm；

式中，A为腐蚀速率常数，m_HF为腐蚀液浓度,单位为％，T_film为硅片表面氧化膜厚度，单位为

式中，B为积分常数，θ为腐蚀液滴在硅片上转过的角度，θ_drop为腐蚀液滴在硅片上转过的总角度，D_drop为腐蚀液滴的直径，D_Si为硅片的直径，单位mm；

步骤五、当腐蚀液滴从硅片表面边缘，滴落到夹具内之后，释放三个真空吸盘内的真空，然后用真空吸笔取出硅片；

在本发明所述的振动频率下，随着腐蚀液滴在硅片表面的运动，腐蚀液滴始终保持运动速率相同，自动适应表面氧化膜的厚度和位置状态，达到自适应均匀腐蚀的效果。

2.根据权利要求1所述的一种集成电路硅片表面氧化膜自适应均匀腐蚀方法，其特征在于防溅外檐环(1)在托盘(2)的上方，位置在以托盘圆心为圆心，根据所腐蚀硅片的直径不同而不同，当所腐蚀硅片的直径分别为150mm、200mm和300mm时，防溅外檐环(1)的直径分别为160mm、220mm和320mm，高度10mm，防溅外檐环(1)上有一个缺口，缺口宽10mm，高度10mm。

3.根据权利要求1或2所述的一种集成电路硅片表面氧化膜自适应均匀腐蚀方法，其特征在于：托盘(2)内部有三个真空吸盘，分别为真空吸盘一、真空吸盘二和真空吸盘三，三个真空吸盘尺寸相同；根据所腐蚀硅片的直径不同而不同，当所腐蚀硅片的直径分别为150mm、200mm和300mm时，其直径分别为5mm、10mm和10mm，高度都为15mm，同时三个真空吸盘位置分布在以托盘(2)的圆心为圆心，直径分别为100mm、160mm和200mm圆周的三等分点上，材质为高纯聚四氟乙烯；三个真空吸盘通过真空连接管(7)与真空吸孔(5)连接，用于固定硅片；同时所述的真空吸盘一、真空吸盘二和真空吸盘三按照设定的频率进行伸缩振动。