專利名稱：半導(dǎo)體基板表面的化學(xué)處理方法及其裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及半導(dǎo)體制造工業(yè)中對(duì)半導(dǎo)體基板進(jìn)行化學(xué)處理的技術(shù)，具 體是在制備半導(dǎo)體太陽(yáng)能電池領(lǐng)域中對(duì)半導(dǎo)體基板進(jìn)行濕化學(xué)處理的方法；更具體的，涉及對(duì)半導(dǎo)體基板的某一個(gè)表面進(jìn)行濕化學(xué)處理的方法。
技術(shù)背景用化學(xué)溶液對(duì)半導(dǎo)體基板的表面進(jìn)行處理是半導(dǎo)體制造工業(yè)中常用 的工藝。例如對(duì)半導(dǎo)體基板進(jìn)行表面的腐蝕過(guò)程、清洗過(guò)程等。 一般的， 上述的濕化學(xué)處理過(guò)程是把半導(dǎo)體基板浸泡在化學(xué)溶液中進(jìn)行的。此時(shí)， 是對(duì)半導(dǎo)體基板的兩個(gè)表面均進(jìn)行濕化學(xué)處理。但是，在半導(dǎo)體的工業(yè)生產(chǎn)中，在很多情況下，許多工藝只要求對(duì)半 導(dǎo)體基板的某一表面進(jìn)行濕化學(xué)處理。例如，單面的硅表面的腐蝕、單面 的氧化物的腐蝕等。此時(shí)，上述的把半導(dǎo)體基板浸泡在化學(xué)溶液中的處理 方法就不能達(dá)到只對(duì)半導(dǎo)體基板的某一表面進(jìn)行濕化學(xué)處理的要求。為了達(dá)到只對(duì)半導(dǎo)體基板的單面進(jìn)行濕化學(xué)處理的目的，現(xiàn)有技術(shù)中 的普遍的做法是將不需要做化學(xué)處理的一面用掩膜進(jìn)行保護(hù)，以使其不與 化學(xué)溶液4妄觸，不^皮化學(xué)溶液處理，從而達(dá)到只對(duì)半導(dǎo)體基4反未進(jìn)行保護(hù) 的某一表面進(jìn)行處理的目的。例如在半導(dǎo)體工業(yè)生產(chǎn)中，經(jīng)常使用光刻膠 對(duì)不需要進(jìn)行處理的一面進(jìn)行保護(hù)以達(dá)到對(duì)單面進(jìn)行化學(xué)處理的目的。但增加了操作過(guò)程中鍍膜和清洗膜的步驟，還增加了原材料的成本以及處理過(guò)程中產(chǎn)生的廢水量。使得整個(gè)處理過(guò)程的步驟更加煩瑣而且產(chǎn)品的成本 明顯增加。在現(xiàn)有技術(shù)中，針對(duì)上述掩膜方法的缺點(diǎn)，研究人員做出了一定的改 進(jìn)。即在化學(xué)處理過(guò)程中，不是把半導(dǎo)體基板垂直放置在化學(xué)槽中的化學(xué) 溶液內(nèi)，而是水平地放置/浮在化學(xué)槽內(nèi)的化學(xué)溶液的表面。當(dāng)半導(dǎo)體基 板被水平的放置/浮在化學(xué)溶液的液面上時(shí)，使得只有半導(dǎo)體基板的下表 面和化學(xué)溶液的液面接觸，從而達(dá)到單面處理半導(dǎo)體基板(腐蝕或清洗) 的目的。仍存在很大的缺點(diǎn)和不足。由于環(huán)境的影響，化學(xué)溶液的液面總會(huì)有輕微 的波動(dòng)。由于使用的半導(dǎo)體基板越來(lái)越薄，當(dāng)半導(dǎo)體基板的厚度很薄時(shí)，例如，半導(dǎo)體基板的厚度在500微米以下時(shí)，當(dāng)半導(dǎo)體基板水平的放置/ 浮在化學(xué)溶液的液面上進(jìn)行處理時(shí)，化學(xué)溶液液面的輕^t的波動(dòng)就會(huì)造成 化學(xué)溶液潤(rùn)濕到半導(dǎo)體基板的上表面，至少會(huì)潤(rùn)濕到半導(dǎo)體基板上表面的邊沿部位；其次，當(dāng)半導(dǎo)體基板放置/浮在化學(xué)溶液的液面上進(jìn)行處理時(shí)， 溶液的表面張力所造成的虹吸現(xiàn)象，也會(huì)使得化學(xué)溶液吸到半導(dǎo)體基板的 上表面。上述兩種情況均會(huì)對(duì)不需要處理的半導(dǎo)體基板的上表面部分的進(jìn) 行化學(xué)處理，從而使得半導(dǎo)體基板的質(zhì)量不合格或均一性很差，達(dá)不到要 求。發(fā)明內(nèi)容針對(duì)以上現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明的技術(shù)方案是提供一種新的半導(dǎo)體 基板表面的化學(xué)處理方法及其裝置，該方法和裝置能對(duì)半導(dǎo)體基板的某一 表面進(jìn)行表面化學(xué)處理。因此，本發(fā)明的一個(gè)目的是提供一種半導(dǎo)體基板表面的化學(xué)處理方 法。該方法可以只對(duì)半導(dǎo)體基板的某一個(gè)表面進(jìn)行化學(xué)處理，而同時(shí)不需 要對(duì)另 一個(gè)表面估文任何的保護(hù)。本發(fā)明的另一個(gè)目的是提供一種上述半導(dǎo)體基板表面的化學(xué)處理裝 置，該裝置可以只對(duì)半導(dǎo)體基板的某一個(gè)表面進(jìn)行化學(xué)處理同時(shí)，另一個(gè) 表面不會(huì)由于化學(xué)溶液的液面波動(dòng)和虹吸現(xiàn)象而被潤(rùn)濕。為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供的一種半導(dǎo)體基板表面的化學(xué)處理方 法，是利用支架將半導(dǎo)體基板放置在化學(xué)溶液的上方，且半導(dǎo)體基板的下 表面與化學(xué)溶液的液面之間有一定的距離，通過(guò)安裝在半導(dǎo)體基板下方的 噴射裝置將化學(xué)溶液噴射到半導(dǎo)體基板的下表面，從而對(duì)半導(dǎo)體基板的下 表面進(jìn)行濕化學(xué)處理的。本發(fā)明提供的一種半導(dǎo)體基板表面的化學(xué)處理裝置，包括容納化學(xué)溶 液的化學(xué)槽，將半導(dǎo)體基板放置在化學(xué)溶液上方的支架，以及把化學(xué)溶液 噴射到半導(dǎo)體基板的下表面的噴射裝置。本發(fā)明的有益效果在于本發(fā)明的化學(xué)處理方法及其裝置，采用安裝 在半導(dǎo)體基板下方的噴嘴裝置向半導(dǎo)體基板的下表面噴射化學(xué)溶液的方 法，使化學(xué)溶液與半導(dǎo)體基板的下表面接觸。在保證半導(dǎo)體基板的下表面 與化學(xué)溶液接觸的情況下，可以有效地增加化學(xué)槽中化學(xué)溶液的液面和半 導(dǎo)體基板下表面的距離，從而杜絕化學(xué)溶液潤(rùn)濕到基板的上表面的可能 性。在工業(yè)生產(chǎn)的條件下，化學(xué)溶液的液面，由于受到各種零部件不斷移 動(dòng)的影響和周圍環(huán)境震動(dòng)的影響，其液面總會(huì)產(chǎn)生一定程度的波動(dòng)。由于 半導(dǎo)體基板的厚度一般小于500微米，如果半導(dǎo)體基板的下表面與化學(xué)溶液的液面的距離太小，波動(dòng)的化學(xué)溶液液面很容易潤(rùn)濕半導(dǎo)體基板的上表 面。另一方面，如果半導(dǎo)體基板的下表面與化學(xué)溶液的液面距離太大，半 導(dǎo)體基板的下表面將不會(huì)與化學(xué)溶液的液面接觸，達(dá)不到濕化學(xué)處理的目 的。利用本發(fā)明的化學(xué)處理方法和裝置，其中的噴射裝置^^化學(xué)溶液噴射 到半導(dǎo)體基板的下表面，從而起到潤(rùn)濕并接觸半導(dǎo)體基板下表面的目的。因此，本發(fā)明的化學(xué)處理方法和裝置，在保證半導(dǎo)體基板的下表面與化學(xué) 溶液接觸的情況下，可以有效的增大半導(dǎo)體基板的下表面與化學(xué)溶液液面濕的可能性。即使在沒(méi)有任何震動(dòng)的環(huán)境中，在半導(dǎo)體基板與化學(xué)溶液的液面接觸 后，由于表面張力的作用，即虹吸現(xiàn)象，化學(xué)溶液可以通過(guò)半導(dǎo)體基板的 四周表面，逐漸潤(rùn)濕半導(dǎo)體基板的上表面。利用本發(fā)明的化學(xué)處理方法和 裝置，把化學(xué)溶液噴射到半導(dǎo)體基板的下表面，從而起到潤(rùn)濕并接觸半導(dǎo) 體基板下表面的目的。因此，本發(fā)明的化學(xué)處理方法和裝置，在保證半導(dǎo) 體基板的下表面與化學(xué)溶液接觸的情況下，可以有效的增大半導(dǎo)體基板的 下表面與化學(xué)溶液液面的距離，從而可以阻止化學(xué)溶液在半導(dǎo)體基板產(chǎn)生 的虹吸現(xiàn)象。同樣，利用本發(fā)明的化學(xué)處理方法和裝置，在保證半導(dǎo)體基板的下表 面被化學(xué)溶液潤(rùn)濕并接觸的情況下，可以有效的增大半導(dǎo)體基板的下表面 與化學(xué)溶液液面的距離，從而增加了半導(dǎo)體基板在支架上的穩(wěn)定性。如果 半導(dǎo)體基板與化學(xué)溶液液面接觸浮在液面上時(shí)，由于受到浮力的作用和液 面波動(dòng)的影響，加上半導(dǎo)體基板本身較輕，在工業(yè)生產(chǎn)中，半導(dǎo)體基板很 難穩(wěn)定地被固定在支架上。特別是在連續(xù)生產(chǎn)的情況下，半導(dǎo)體基板被沿 著某一水平方向移動(dòng)，半導(dǎo)體基板很容易被波動(dòng)的液面改變其設(shè)定的移動(dòng)方向。采用本發(fā)明的化學(xué)處理方法和裝置，可以有效的增大半導(dǎo)體基板的 下表面與化學(xué)溶液液面的距離。在這種情況下，液體的表面張力作用在半 導(dǎo)體基板的下表面后，產(chǎn)生一個(gè)向下的拉力，從而增加了半導(dǎo)體基板在支 架上的穩(wěn)定性。在半導(dǎo)體工業(yè)中，很多半導(dǎo)體基板的化學(xué)處理會(huì)產(chǎn)生氣泡，例如，在 半導(dǎo)體基板表面的化學(xué)腐蝕過(guò)程中會(huì)產(chǎn)生氫氣。由于本發(fā)明的化學(xué)處理方 法和裝置可以有效的增大半導(dǎo)體基板的下表面與化學(xué)溶液液面的距離，可 以使得化學(xué)處理過(guò)程中產(chǎn)生的氣泡很容易的離開(kāi)半導(dǎo)體基板的下表面，保 證了化學(xué)處理過(guò)程的正常進(jìn)行。更進(jìn)一步，根據(jù)需要，本發(fā)明的化學(xué)處理方法及其裝置還可以用在半 導(dǎo)體基板的下表面與化學(xué)溶液的液面不保持接觸的情況。本發(fā)明在這種應(yīng) 用情況下，通過(guò)噴嘴連續(xù)地或間歇地向半導(dǎo)體基板的下表面噴射化學(xué)溶 液，既能保證化學(xué)溶液充分的潤(rùn)濕半導(dǎo)體基板的下表面，而且能有效保證 半導(dǎo)體基板下表面的化學(xué)溶液得到不斷的更新，有利于半導(dǎo)體基板的化學(xué) 處理。本發(fā)明的化學(xué)處理方法和裝置不僅適用于一般厚度的半導(dǎo)體基板的 某一表面的處理，而且適合于厚度較小的半導(dǎo)體基板的某一表面的處理。尤其在處理厚度小于300微米的半導(dǎo)體基板的某一面時(shí)，本發(fā)明更具有優(yōu) 勢(shì)。


圖1為在連續(xù)處理過(guò)程中半導(dǎo)體基板進(jìn)入化學(xué)槽的結(jié)構(gòu)示意圖。圖2為半導(dǎo)體基板行進(jìn)到噴嘴的上方，噴嘴開(kāi)始噴液的結(jié)構(gòu)示意圖。圖3為半導(dǎo)體基板的下表面的一部分逐漸被潤(rùn)濕的結(jié)構(gòu)示意圖。圖4為半導(dǎo)體基板的下表面全部被潤(rùn)濕并與液面接觸的結(jié)構(gòu)示意圖。圖5為半導(dǎo)體基板的下表面全部被潤(rùn)濕但不與液面接觸的結(jié)構(gòu)示意圖。附圖中的符號(hào)說(shuō)明1、化學(xué)槽 2、滾軸支架 3、噴嘴(噴射裝置)4、半導(dǎo)體基板 5、化學(xué)溶液具體實(shí)施方式
參照附圖及具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明做進(jìn)一步的詳細(xì)說(shuō)明，但并不是用以 限制本發(fā)明。本發(fā)明提供的一種半導(dǎo)體基板表面的化學(xué)處理方法，是利用支架將被 處理的半導(dǎo)體基板4放置在化學(xué)槽1中化學(xué)溶液5的上方，且半導(dǎo)體基板 4的下表面與化學(xué)溶液5的液面之間有一定的距離，通過(guò)噴射裝置3將化 學(xué)溶液5噴射到半導(dǎo)體基板4的下表面，從而對(duì)半導(dǎo)體基板4的下表面進(jìn) 行化學(xué)處理的。上述的半導(dǎo)體基板是指由半導(dǎo)體材料所制成的薄片，厚度為50-500 微米。例如硅片、鍺片等。上述的半導(dǎo)體基板4放置在化學(xué)溶液5的上方時(shí)，優(yōu)選為水平放置。 但是小角度的傾斜放置也不會(huì)影響本發(fā)明的效果。上述的可以使半導(dǎo)體基板4水平放置的支架2可以使用本領(lǐng)域的常規(guī) 技術(shù)達(dá)到。優(yōu)選為此裝置是帶有傳送功能，可以使得半導(dǎo)體基板4沿某一個(gè)方向水平的移動(dòng)，例如帶有滾軸的支架2，從而達(dá)到連續(xù)處理半導(dǎo)體基 板表面的目的。此距離為0.1-10mm，優(yōu)選為l-3mm,更優(yōu)選為2mm。當(dāng)半導(dǎo)體基板4的 下表面與化學(xué)溶液5的液面的距離較小時(shí)，噴射裝置3噴射化學(xué)溶液5 的強(qiáng)度可以小些；當(dāng)半導(dǎo)體基板4的下表面與化學(xué)溶液5的液面的距離較 大時(shí)，噴射裝置3噴射化學(xué)溶液5的強(qiáng)度可以大些。為了使得噴射裝置3 噴出的化學(xué)溶液5不影響半導(dǎo)體基板4移動(dòng)的穩(wěn)定性， 一般的化學(xué)溶液的 噴射高度為噴射裝置的上端口和半導(dǎo)體基板下表面的距離。上述的化學(xué)溶液可以是單組分的化學(xué)溶液，也可以是多組分的化學(xué)溶液。上述的噴射裝置(例如噴嘴3)噴出的化學(xué)溶液5的強(qiáng)度，以能潤(rùn)濕 半導(dǎo)體基板4的下表面而且不影響半導(dǎo)體基板4移動(dòng)的穩(wěn)定性為佳。優(yōu)選 的，噴射裝置3噴出的化學(xué)溶液5液面以上的高度為半導(dǎo)體基板4的下表 面和化學(xué)溶液5的液面之間的距離。在對(duì)半導(dǎo)體基板4的下表面進(jìn)行處理的過(guò)程中，半導(dǎo)體基板4和噴射 裝置3的位置均可以處于靜止?fàn)顟B(tài)，也可以是相對(duì)移動(dòng)狀態(tài)。優(yōu)選為相對(duì) 移動(dòng)的狀態(tài)。上述的相對(duì)移動(dòng)狀態(tài)，可以是噴射裝置3靜止不動(dòng)，半導(dǎo)體基板4 沿著某一方向移動(dòng)；可以是半導(dǎo)體基板4靜止不動(dòng)，噴射裝置3沿著某一 方向移動(dòng)；可以是半導(dǎo)體基板4和噴射裝置3分別向相反的方向移動(dòng)；可 以是半導(dǎo)體基板4和噴射裝置3以不同的速率同向移動(dòng)。優(yōu)選為噴射裝置 3靜止不動(dòng)，半導(dǎo)體基板4沿著某一方向移動(dòng)。如圖2所示，當(dāng)半導(dǎo)體基板4的一個(gè)邊沿移動(dòng)并通過(guò)噴射裝置3的上方時(shí)，噴射裝置3開(kāi)始噴射化學(xué)溶液5。在處理過(guò)程中，上述的噴射裝置3噴射化學(xué)溶液5時(shí)，可以采用間歇 噴射或連續(xù)噴射的方式。采用間歇噴射的方式可以噴射一次、也可以噴射 數(shù)次。當(dāng)半導(dǎo)體基板4的下表面與化學(xué)溶液5的液面的距離較小時(shí)，噴射裝體基板4的整個(gè)下表面，從而對(duì)半導(dǎo)體基板4的下表面進(jìn)行化學(xué)處理。為 了加快化學(xué)溶液5對(duì)于半導(dǎo)體基板4下表面的潤(rùn)濕速度，噴射裝置3也可 以增加噴射的次數(shù)；當(dāng)然，噴射裝置3也可以在處理過(guò)程中持續(xù)噴射。優(yōu) 選為，噴射裝置3在半導(dǎo)體基板4通過(guò)其上方的過(guò)程中持續(xù)噴射化學(xué)溶液 5。通過(guò)上述的優(yōu)選的噴射化學(xué)溶液的方法和優(yōu)選的半導(dǎo)體基板4下表面 與化學(xué)溶液5的液面的距離，半導(dǎo)體基板4的下表面與化學(xué)槽1內(nèi)的化學(xué) 溶液5的液面在整個(gè)化學(xué)處理過(guò)程中始終保持接觸。當(dāng)半導(dǎo)體基板4的下表面與化學(xué)溶液5的液面的距離較大時(shí)，噴射裝 置3持續(xù)噴射，直到半導(dǎo)體基板4的另 一個(gè)邊沿移動(dòng)到噴射裝置3的上方 時(shí)停止。此時(shí)，半導(dǎo)體基板4的下表面與化學(xué)溶液5的液面不接觸。在處 理過(guò)程中，噴射裝置3噴射化學(xué)溶液5的時(shí)間可以持續(xù)1秒到數(shù)秒，此時(shí) 間取決于半導(dǎo)體基板4通過(guò)噴射裝置3上方的時(shí)間和半導(dǎo)體基板4的大 小。當(dāng)然，所用時(shí)間越短越好。在本發(fā)明的化學(xué)處理方法中，上述的噴射裝置3，可以是一個(gè)，也可 以是數(shù)個(gè)。當(dāng)噴射裝置是一個(gè)時(shí)，可以噴射一次，噴射數(shù)次，也可以持續(xù)噴射；當(dāng)噴射裝置是數(shù)個(gè)時(shí)，每個(gè)噴嘴可以噴射一次，噴射數(shù)次，也可以 持續(xù)噴射。當(dāng)上述的噴射裝置3是數(shù)個(gè)時(shí)，每個(gè)噴射裝置3噴射的化學(xué)溶液5同。當(dāng)不同的噴射裝置3噴射不同的化學(xué)溶液5時(shí)，不同的化學(xué)溶液5 最好容納于不同的化學(xué)槽1中。上述每一個(gè)噴射裝置3(例如噴嘴)總的寬度等同于半導(dǎo)體基板的寬 度；在能潤(rùn)濕整個(gè)半導(dǎo)體基板下表面的前提下，噴射裝置的寬度可以略小 于半導(dǎo)體基板的寬度。優(yōu)選其總的寬度略小于半導(dǎo)體基板4的寬度。上述半導(dǎo)體基板4和噴射裝置3在相對(duì)移動(dòng)時(shí)，其移動(dòng)速度可以慢也 可以快。當(dāng)選用噴射裝置3只噴射一次的形式時(shí)，優(yōu)選為移動(dòng)速度較慢， 這樣可以使得半導(dǎo)體基板4下表面的其它部分被完全的潤(rùn)濕；當(dāng)選用噴射 裝置3噴射數(shù)次的形式時(shí)，移動(dòng)速度可以較快；當(dāng)選用噴射裝置3持續(xù)噴 射的形式時(shí)，移動(dòng)速度可以更快，這樣可以減少處理時(shí)間，適用于大批量 處理。當(dāng)半導(dǎo)體基板4的下表面與化學(xué)溶液5的表面的距離較大，選用噴射 裝置3持續(xù)噴射的形式時(shí)，可以使用多個(gè)噴射裝置3，每個(gè)噴射裝置3噴處理。此時(shí)，相鄰的兩個(gè)噴射裝置3的距離可以較大也可以較小。優(yōu)選為 大于半導(dǎo)體基板4的長(zhǎng)度。因此，本發(fā)明的化學(xué)處理方法可以對(duì)半導(dǎo)體基板4的某一表面進(jìn)行單 次或多次的處理。在半導(dǎo)體制造工業(yè)中，上述的化學(xué)溶液可以是本領(lǐng)域技術(shù)人員適用的 任何化學(xué)溶液，比如不同濃度的氪氧化鈉溶液，或不同濃度的氬氟酸溶液， 當(dāng)然還可以是一種或多種溶液的混合液。本發(fā)明的半導(dǎo)體基板表面的化學(xué)處理裝置，包括容納化學(xué)溶液5的化學(xué)槽l，將半導(dǎo)體基板4放置在化學(xué)溶液5上方的支架2，以及把化學(xué)溶 液5噴射到半導(dǎo)體基板4的下表面的噴射裝置3。所述的支架具有承載所述的半導(dǎo)體基板的功能，可以使所述的半導(dǎo)體 基板位于化學(xué)溶液的上方并和化學(xué)溶液的液面保持一定的距離。優(yōu)選的上述的放置半導(dǎo)體基板的支架具有傳送功能，例如帶有滾軸， 可以將半導(dǎo)體基板在化學(xué)溶液的上方水平移動(dòng)。所述的噴射裝置可以是一個(gè)或者數(shù)個(gè)，每個(gè)噴射裝置噴射的化學(xué)溶液 可以相同或者不同。所述的噴射裝置可以安裝在化學(xué)溶液的液面以下，也可以安裝在化學(xué) ;容'液的液面以上。所述的噴射裝置噴出的化學(xué)溶液的高度為半導(dǎo)體基板的下表面和噴 射裝置的上端口之間的距離。所述的噴射裝置的寬度等同于半導(dǎo)體基板的寬度；在能潤(rùn)濕整個(gè)半導(dǎo) 體基板下表面的前提下，噴射裝置的寬度可以略小于半導(dǎo)體基板的寬度。當(dāng)然，上述的噴射裝置也可以水平地移動(dòng)。本發(fā)明的化學(xué)處理裝置在對(duì)半導(dǎo)體基板的下表面進(jìn)行處理的同時(shí)，半 導(dǎo)體基板的上表面不會(huì)被潤(rùn)濕。本發(fā)明的化學(xué)處理方法及其裝置，可以通過(guò)噴射裝置噴射的化學(xué)溶液 使化學(xué)溶液和半導(dǎo)體基板的下表面接觸，從而可以保證大規(guī)模生產(chǎn)的可靠 性。圖1:半導(dǎo)體基板4進(jìn)入化學(xué)槽1的結(jié)構(gòu)示意圖。半導(dǎo)體基板4的下 表面和化學(xué)溶液5的液面的距離較小，約為2mm。滾軸支架2將半導(dǎo)體 基板4水平的移動(dòng)，并接近噴嘴3。此時(shí)，噴嘴3沒(méi)有噴射化學(xué)溶液5。 半導(dǎo)體基板4的下表面和化學(xué)溶液5的液面沒(méi)有接觸，沒(méi)有被潤(rùn)濕。圖2:半導(dǎo)體基板4的下表面和化學(xué)溶液5的液面的距離較小，約為 2mm。滾軸支架2將半導(dǎo)體基板4的一個(gè)邊沿水平移動(dòng)到噴嘴3的上方時(shí)， 噴嘴3開(kāi)始噴射化學(xué)溶液5，使得半導(dǎo)體基板4的下表面局部被潤(rùn)濕。圖3:半導(dǎo)體基板4的下表面和化學(xué)溶液5的液面的距離較小，約為 2mm。滾軸支架2將半導(dǎo)體基板4繼續(xù)水平移動(dòng)，化學(xué)溶液5由于表面張 力的作用，逐漸接觸并潤(rùn)濕半導(dǎo)體基板4的下表面的其他部位。此時(shí)噴嘴 3可以是持續(xù)噴射化學(xué)溶液5的狀態(tài)，也可以是停止噴射化學(xué)溶液5的狀 態(tài)。當(dāng)噴嘴3是持續(xù)噴射化學(xué)溶液5的狀態(tài)時(shí)，噴嘴3可以是移動(dòng)的狀態(tài)， 或者是向與半導(dǎo)體基板4相反的方向移動(dòng)，或者是以比半導(dǎo)體基板4更慢 的速度與半導(dǎo)體基板4同方向移動(dòng)。圖4:半導(dǎo)體基板4的下表面和化學(xué)溶液5的液面的距離較小，約為 2mm。滾軸支架2將半導(dǎo)體基板4繼續(xù)水平移動(dòng)，并且半導(dǎo)體基板移出了 噴嘴3的上方。噴嘴3停止噴射化學(xué)溶液5。半導(dǎo)體基板4的下表面全部 被化學(xué)溶液5潤(rùn)濕并與液面接觸。圖5:半導(dǎo)體基板4的下表面和化學(xué)溶液5的液面的距離較大，約為 3mm。滾軸支架2將半導(dǎo)體基板4水平移動(dòng)到噴嘴3的上方時(shí)，噴嘴3開(kāi)始噴射化學(xué)溶液5。由于半導(dǎo)體基板4的下表面和化學(xué)溶液5的液面的 距離較大，化學(xué)溶液5無(wú)法依靠表面張力的作用和半導(dǎo)體基板4的下表面 接觸。所以在半導(dǎo)體基板4在噴嘴3的上方移動(dòng)的過(guò)程中，噴嘴3持續(xù)在 噴射化學(xué)溶液5。當(dāng)半導(dǎo)體基板4移出噴嘴3的上方時(shí)，半導(dǎo)體基板4的 下表面的全部被潤(rùn)濕但不與液面接觸。半導(dǎo)體基板4繼續(xù)向前移動(dòng)，可以 用下一個(gè)噴嘴3再次進(jìn)行處理。當(dāng)然，不同的噴嘴3所噴出的溶液可以相 同或不同，這取決于實(shí)際的操作需要。具體實(shí)施例1化學(xué)溶液為硝酸和氫氟酸的混合溶液。噴射裝置采用一個(gè)噴嘴，且固 定不動(dòng)。半導(dǎo)體基板的下表面和化學(xué)溶液的液面的距離是2mm。當(dāng)半導(dǎo) 體基板的一個(gè)邊沿移動(dòng)到噴嘴的上方時(shí)，噴嘴噴射化學(xué)溶液一次。然后半 導(dǎo)體基板的下表面隨著半導(dǎo)體基板的繼續(xù)移動(dòng)在表面張力的作用下被化 學(xué)溶液逐步潤(rùn)濕。在整個(gè)處理過(guò)程中，半導(dǎo)體基板的下表面和化學(xué)槽中化 學(xué)溶液的液面是接觸的。處理完畢后，半導(dǎo)體基板的上表面沒(méi)有被化學(xué)溶 液潤(rùn)濕。具體實(shí)施例2噴射裝置采用多個(gè)噴嘴，且固定不動(dòng)。半導(dǎo)體基板的下表面和化學(xué)溶 液的液面的距離是10mm。當(dāng)半導(dǎo)體基板的一個(gè)邊沿移動(dòng)到噴嘴的上方 時(shí)，噴嘴開(kāi)始噴射氫氟酸溶液， 一直持續(xù)到半導(dǎo)體基板的另一個(gè)邊沿移動(dòng) 到噴嘴的上方時(shí)停止。半導(dǎo)體基板繼續(xù)移動(dòng)，當(dāng)半導(dǎo)體基板的一個(gè)邊沿移 動(dòng)到下一個(gè)噴嘴的上方時(shí)，噴嘴開(kāi)始噴射氫氟酸溶液， 一直持續(xù)到半導(dǎo)體 基板的另一個(gè)邊沿移動(dòng)到下一個(gè)噴嘴的上方時(shí)停止。在整個(gè)處理過(guò)程中，半導(dǎo)體基板的下表面和化學(xué)槽中化學(xué)溶液的液面是不接觸的。處理完畢 后，半導(dǎo)體基板的上表面沒(méi)有被化學(xué)溶液潤(rùn)濕。具體實(shí)施例3化學(xué)溶液為化學(xué)鍍鎳溶液。噴射裝置采用一個(gè)噴嘴，且固定不動(dòng)。半導(dǎo)體基板的下表面和化學(xué)溶液的液面的距離是0.1mm。當(dāng)半導(dǎo)體基板的一 個(gè)邊沿移動(dòng)到噴嘴的上方時(shí)，噴嘴開(kāi)始噴射化學(xué)鍍鎳溶液。 一直持續(xù)到半 導(dǎo)體基板的另一個(gè)邊沿移動(dòng)到噴嘴的上方時(shí)停止。在整個(gè)處理過(guò)程中，半 導(dǎo)體基板的下表面和化學(xué)槽中化學(xué)溶液的液面是接觸的。處理完畢后，半 導(dǎo)體基板的上表面沒(méi)有被化學(xué)溶液潤(rùn)濕。具體實(shí)施例4化學(xué)溶液為異丙醇溶液。噴射裝置采用多個(gè)噴嘴，且固定不動(dòng)。半導(dǎo) 體基板的下表面和化學(xué)溶液的液面的距離是5mm。當(dāng)半導(dǎo)體基板的一個(gè) 邊沿移動(dòng)到噴嘴的上方時(shí)，噴嘴開(kāi)始噴射異丙醇溶液， 一直持續(xù)到半導(dǎo)體 基板的另一個(gè)邊沿移動(dòng)到噴嘴的上方時(shí)停止。半導(dǎo)體基板繼續(xù)移動(dòng)，當(dāng)半 導(dǎo)體基板的一個(gè)邊沿移動(dòng)到下一個(gè)噴嘴的上方時(shí)，下一個(gè)噴嘴開(kāi)始噴射氫 氟酸溶液，一直持續(xù)到半導(dǎo)體基板的另一個(gè)邊沿移動(dòng)到下一個(gè)噴嘴的上方 時(shí)停止。在整個(gè)處理過(guò)程中，半導(dǎo)體基板的下表面和化學(xué)槽中化學(xué)溶液的 液面是不接觸的。處理完畢后，半導(dǎo)體基板的上表面沒(méi)有被化學(xué)溶液潤(rùn)濕。本發(fā)明的處理方法和處理裝置不僅僅適用于半導(dǎo)體基板的某一表面 的處理。本領(lǐng)域技術(shù)人員在不脫離本發(fā)明思想的前提下，可以進(jìn)行多樣的 變更或修改。因此應(yīng)用本發(fā)明的處理方法和處理裝置對(duì)其它物體的某個(gè)表 面進(jìn)行處理，也在本發(fā)明的所屬領(lǐng)域和保護(hù)范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求
1. 半導(dǎo)體基板表面的化學(xué)處理方法，其特征在于，利用支架將半導(dǎo)體基板放置在化學(xué)槽內(nèi)的化學(xué)溶液的上方，且半導(dǎo)體基板的下表面與化學(xué)溶液的液面之間有一定的距離，通過(guò)噴射裝置將化學(xué)溶液噴射到半導(dǎo)體基板的下表面，從而潤(rùn)濕半導(dǎo)體基板的下表面，對(duì)半導(dǎo)體基板的下表面進(jìn)行化學(xué)處理。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的化學(xué)處理方法，其特征在于，所述的半導(dǎo) 體基板是指由半導(dǎo)體材料制成的薄片，厚度為50-500微米。
3、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的化學(xué)處理方法，其特征在于，半導(dǎo)體基板 的下表面與化學(xué)槽內(nèi)的化學(xué)溶液的液面之間的距離為0.1-10mm。
4、 根據(jù)權(quán)利要求3所述的化學(xué)處理方法，其特征在于，半導(dǎo)體基板 的下表面與化學(xué)槽內(nèi)的化學(xué)溶液的液面之間的距離為1-3mm。
5、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的化學(xué)處理方法，其特征在于，所述的化學(xué) 溶液是單一組分的化學(xué)溶液或是多組分的化學(xué)溶液。
6、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的化學(xué)處理方法，其特征在于，使用噴射裝 置對(duì)半導(dǎo)體基板的下表面噴射化學(xué)溶液，采用間歇噴射或連續(xù)噴射的方式。
7、 根據(jù)權(quán)利要求1或6所述的化學(xué)處理方法，其特征在于，噴射裝 置噴出的化學(xué)溶液的高度為半導(dǎo)體基板的下表面和噴射裝置的上端口之 間的-巨離。
8、 根據(jù)權(quán)利要求6所述的化學(xué)處理方法，其特征在于，使用噴射裝 置對(duì)半導(dǎo)體基板的下表面進(jìn)行間歇噴射化學(xué)溶液時(shí)，可以一次或者數(shù)次。
9、 半導(dǎo)體基板表面的化學(xué)處理裝置，其特征在于，包括容納化學(xué) 溶液的化學(xué)槽，將半導(dǎo)體基板放置在化學(xué)溶液上方的支架，以及把化學(xué)溶 液噴射到半導(dǎo)體基板下表面的噴射裝置。
10、 根據(jù)權(quán)利要求9所述的化學(xué)處理裝置，其特征在于，所述的支架 具有傳送功能，可以使所述的半導(dǎo)體基板沿某一個(gè)方向水平的移動(dòng)。
11、 根據(jù)權(quán)利要求9所述的化學(xué)處理裝置，其特征在于，所述的化學(xué) 槽內(nèi)容納有化學(xué)溶液，并安裝有所述的噴射裝置。
12、 根據(jù)權(quán)利要求9所述的化學(xué)處理裝置，其特征在于，所述的噴射 裝置在化學(xué)槽內(nèi)可以是一個(gè)或者數(shù)個(gè)，每個(gè)噴射裝置噴射的化學(xué)溶液可以 相同或者不同。
13、 根據(jù)權(quán)利要求9所述的化學(xué)處理裝置，其特征在于，所述的噴射 裝置的寬度等同于半導(dǎo)體基板的寬度，或略小于半導(dǎo)體基板的寬度。
全文摘要
本發(fā)明屬于半導(dǎo)體制造工業(yè)領(lǐng)域。具體公開(kāi)了一種新的半導(dǎo)體基板表面的化學(xué)處理方法及其裝置。本發(fā)明化學(xué)處理方法是利用支架將半導(dǎo)體基板放置在化學(xué)溶液的上方，且半導(dǎo)體基板的下表面與化學(xué)溶液的液面之間有一定的距離，通過(guò)噴射裝置將化學(xué)溶液噴射到半導(dǎo)體基板的下表面，從而對(duì)下表面進(jìn)行化學(xué)處理的。本發(fā)明的裝置包括容納化學(xué)溶液的化學(xué)槽，將半導(dǎo)體基板放置在化學(xué)溶液上方的支架，以及把化學(xué)溶液噴射到半導(dǎo)體基板的下表面的噴射裝置。本發(fā)明的化學(xué)處理方法及其裝置可以只對(duì)半導(dǎo)體基板的某一個(gè)表面進(jìn)行化學(xué)處理，而同時(shí)不需要對(duì)另一個(gè)表面做任何的保護(hù)。
文檔編號(hào)C23F1/24GK101256953SQ20071013583
公開(kāi)日2008年9月3日 申請(qǐng)日期2007年7月16日 優(yōu)先權(quán)日2007年7月16日
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