[实用新型]简易高效硅片腐蚀杯

说明书

本实用新型涉及一种用于制造半导件器件，完成硅片腐蚀工序的腐蚀工具。

硅的各向异性腐蚀技术当今已成为国内外半导体器件制作一项重要的技术，在大规模集成电路和敏感器件制作方面已成为器件成败的关键技术，而选用恰当的腐蚀液及合理的腐蚀系统是需要首先解决的问题。就目前较为广泛采用的几种腐蚀液来看腐蚀均在高温下进行，高温下腐蚀液中不同红分挥发程度的不同所引起腐蚀液配比的变化将影响腐蚀速率及腐蚀质量。为解决这一问题，目前大多采用带磨口密封的冷凝系统装置。（一般化学反应系统目前大多数也采用这种系统）这种装置的缺点是：①磨口处制造时要对研、制作工序繁杂，提高了装置的制作成本；②磨口处是密封关键，在使用时为保证密封效果磨口都盖得较紧，在需要打开时就比较困难；③磨口处稍有损坏即影响密封性，从而影响使用效果；④磨口没有互换性，损坏一方则全部报废，增强了使用成本；特别在使用乙二胺腐蚀液时，乙二胺在高温下从溶液中挥发出来又在磨口处凝聚，将磨口处紧紧粘住，致使开启磨口非常困难，且极易损坏磨口。这种现象在其它化学反应中也是会常常出现的。

本实用新型的目的在于提出一种新型结构的硅片腐蚀工具即腐蚀杯，该杯应该不仅具有良好的密封性，并在使用中容易操作，以解决现有技术中腐蚀杯磨口不易开启，、易损坏的问题。

在用乙二胺腐蚀液腐蚀Si片时，本实用新型采用带裙边的水环密封结构取代了磨口结构，如图一所示。这种结构的腐蚀杯由两部分组成：下部杯体部分杯口处外周有一环形槽，此槽的外缘高度略低于杯口高度，从而保证了密封环形槽的水不进入杯中影响腐蚀液的成分；杯体侧面留有一进气咀，在腐蚀进程中通入保护气体防止腐蚀液被氧化，如不需保护气体，则可将乳胶管夹死。上部杯盖底部结构为与杯体环形槽相配合的止口；蛇形冷凝管在杯盖底开口，以保证及时排出反应过程产生的气体；蛇形管外部全部为冷却水所包围，冷却水注入到杯盖底部，自上部溢出，这样可保证到达杯盖底面及进入蛇形管中的挥发物充分冷凝后再回流到腐蚀液中去。

在腐蚀过程中需要加温和揽拌   揽拌子可直接置于腐蚀液中。一年多的实用，证明效果良好。

为解决对某些器件加工过程中    Si片与揽拌子的碰撞问题，在图一的基础上进行改型，在杯底加支架，或将杯底做成台阶型，空隙的尺寸由Si片直径大小而定。

此外为了实现Si片的加电腐蚀，又制作出Ⅲ型，Ⅲ型与Ⅰ型的区别在于杯盖处有电极引出线孔。根据所需电极数，可制作2孔、3孔以致4孔不等。若将电极引出孔封闭，也可代替Ⅰ型使用。

上述三种结构的腐蚀杯均已达到了予想的效果。实践证明。这种系列的腐蚀杯有如下优点：

1.杯口处水环密封，保证了密封效果；

2.杯盖底部被初始冷却水复盖，冷凝效果好；

3.杯口处无磨口，装卸方便，不受力。不易损坏；

4.如果杯盖止口处由于不当心引起破损，只要扣盖后止口破损处高度不超过杯底环形槽外缘的高度，仍可继续使用；

5.由于不是磨口配合，杯盖和杯底有极好的互换性，只要加工尺寸相同即可替代使用，损坏了一个部件不必全套报废。

因此，采用此腐蚀杯组成Si片腐蚀系统不仅使用方便、可靠，而且可以大大降低系统成本及Si片腐蚀加工成本。

除半导体器件行业用于Si片腐蚀之外，本腐蚀杯还可广泛推广应用于化学、电化学反应试验体系，在学校化学冷凝回流试验装置中也可采用本水环密封结构取代磨口，具有广泛的推广意义。

附图说明：

图1为本腐蚀杯的结构示意图，图中1为环形槽，2为杯盖底缘止口，3为进气口，4为蛇形冷凝器，5为冷凝器开口。

图2为Ⅱ形腐蚀杯杯体部分立体图，图中8、9、10为杯内支架，11为杯底台阶。

图3为Ⅲ型腐蚀杯结构示意图。图中12、13为电极引出孔，14为腐蚀液，15为冷凝用水，16为揽拌子。