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單片杯式旋轉(zhuǎn)蝕刻裝置的制作方法

文檔序號(hào):3414487閱讀:165來源:國知局
專利名稱:單片杯式旋轉(zhuǎn)蝕刻裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域
本發(fā)明涉及一種半導(dǎo)體及封裝行業(yè)用于蝕刻鋁、銅、鈦、金、鈦、鎢等金屬的裝置,尤其涉及一種單片杯式旋轉(zhuǎn)蝕刻裝置。
背景技術(shù)
在對(duì)晶圓進(jìn)行蝕刻線路時(shí),要求線路、焊盤的開口范圍尺寸不得低于設(shè)計(jì)值22UM,且晶圓整片分布的每個(gè)點(diǎn)的相差值在±3UM以內(nèi),以保證晶圓整片蝕刻的均勻性。目前常用的蝕刻方式有槽式抖動(dòng)(整批處理)、旋轉(zhuǎn)噴灑式(單片處理)。槽式抖動(dòng)工藝中,使晶圓在槽體內(nèi)依靠自動(dòng)手臂做上下抖動(dòng)來完成蝕刻,這種依靠手臂上下抖動(dòng)的方式蝕刻出來的線路及焊盤其均勻性較差,因槽內(nèi)藥液分布上下位置濃度本就有差異存在且晶圓只在槽內(nèi)做上下抖動(dòng),晶圓上下左右各點(diǎn)之間的蝕刻數(shù)據(jù)就相差更大,因?yàn)槭钦翁幚矸绞?,晶圓與晶圓之間的差異就更加明顯。旋轉(zhuǎn)噴灑式蝕刻的均勻性較好,但它的弱點(diǎn)在于機(jī)器本 身造價(jià)高,特別是其供液循環(huán)系統(tǒng)回收利用難以實(shí)現(xiàn),不利于節(jié)能減排,因其是在線加熱方式,加熱系統(tǒng)過慢,如在蝕刻厚度超4UM的鋁UBM時(shí)供液系統(tǒng)一次要噴滿6分鐘以上,加熱作業(yè)有時(shí)存在等待腐蝕的狀態(tài),增加了作業(yè)工時(shí)。單片杯式旋轉(zhuǎn)蝕刻法是通過將儲(chǔ)液槽內(nèi)的已加熱或冷卻好的藥液從儲(chǔ)液槽內(nèi)通過循環(huán)泵經(jīng)過過濾器抽至杯子腔體內(nèi),使在杯子上方有夾具裝好的倒掛旋轉(zhuǎn)晶圓,由杯子底部抽上來的藥液進(jìn)行反應(yīng),這樣來蝕刻線路及焊盤。另外,夾具裝好時(shí)倒掛旋轉(zhuǎn)晶圓,通過設(shè)定不同的旋轉(zhuǎn)速度、流量能起到整片均勻性非常好的目的;抽至杯內(nèi)的藥液不斷出現(xiàn)溢流并流回儲(chǔ)液槽繼續(xù)加熱或冷卻,這即保證藥液供液的新鮮同時(shí)又使藥水的回收重復(fù)利用輕松實(shí)現(xiàn)。

發(fā)明內(nèi)容
為了克服上述缺陷,本發(fā)明提供了一種單片杯式旋轉(zhuǎn)蝕刻裝置,其裝置結(jié)構(gòu)簡單,使用方便,蝕刻產(chǎn)品時(shí)效率高、均勻性好,且便于蝕刻藥液的回收重復(fù)利用。本發(fā)明為了解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是一種單片杯式旋轉(zhuǎn)蝕刻裝置,其包括儲(chǔ)液槽、杯子腔體、循環(huán)泵和晶圓正反旋轉(zhuǎn)鎖定裝置,所述循環(huán)泵恰能把盛裝于所述儲(chǔ)液槽內(nèi)的蝕刻混合液輸送到所述杯子腔體內(nèi);所述晶圓正反旋轉(zhuǎn)鎖定裝置恰可拆卸固定晶圓并帶動(dòng)所述晶圓做正反方向旋轉(zhuǎn);以杯子腔體的開口方向?yàn)樯戏阶鳛榛鶞?zhǔn),所述晶圓正反旋轉(zhuǎn)鎖定裝置設(shè)于所述杯子腔體的正上方,且安裝于所述晶圓鎖定裝置上的晶圓至少位于所述杯子腔體的開口面以下。這樣,使用時(shí),把晶圓安裝于晶圓鎖定裝置上,并通過循環(huán)泵把盛裝于所述儲(chǔ)液槽內(nèi)的蝕刻混合液輸送到杯子腔體內(nèi)并達(dá)到晶圓所在平面,然后啟動(dòng)晶圓正反旋轉(zhuǎn)鎖定裝置使其帶動(dòng)晶圓做正反方向的旋轉(zhuǎn),從而使蝕刻混合液接觸晶圓進(jìn)行蝕刻作業(yè)。作為本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn),所述杯子腔體的底部與所述儲(chǔ)液槽連通,并在其連通的第一管道上設(shè)有第一腔體排放閥。這樣,在使用該裝置之前,可通過杯子腔體向儲(chǔ)液槽內(nèi)添加蝕刻混合液的原料進(jìn)行蝕刻混合液的配制。作為本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn),所述杯子腔體設(shè)于所述儲(chǔ)液槽的上方,在所述杯子腔體的外圍設(shè)有溢流槽,所述溢流槽與所述儲(chǔ)液槽連通,并在其連通的第二管道上設(shè)有第二腔體排放閥。這樣,循環(huán)泵把儲(chǔ)液槽內(nèi)的蝕刻混合液不斷輸送到杯子腔體內(nèi),當(dāng)杯子腔體內(nèi)的蝕刻混合液溢流時(shí),可把溢流液聚集到溢流槽內(nèi),然后再流回儲(chǔ)液槽,從而實(shí)現(xiàn)蝕刻混合液的循環(huán)利用。作為本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn),在所述儲(chǔ)液槽和所述杯子腔體之間設(shè)有輸送管道,并在該輸送管道上從靠近儲(chǔ)液槽到杯子腔體方向依次設(shè)有循環(huán)控制閥、循環(huán)泵、過濾器和流量計(jì)。這樣,在進(jìn)行蝕刻時(shí),循環(huán)泵把儲(chǔ)液槽內(nèi)的蝕刻混 合液輸送到杯子腔體的過程中,可通過過濾器對(duì)蝕刻混合液進(jìn)行過濾后再輸送到杯子腔體,并經(jīng)過流量計(jì)計(jì)算其蝕刻混合液的流量。作為本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn),在所述儲(chǔ)液槽上還設(shè)有廢液排放閥和廢液排放泵。當(dāng)蝕刻混合液達(dá)不到蝕刻工藝要求時(shí),可開啟廢液排放閥和廢液排放泵把儲(chǔ)液槽內(nèi)的蝕刻混合液排出。作為本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn),在所述儲(chǔ)液槽上還設(shè)有加熱器和溫度感應(yīng)器。這樣,通過溫度感應(yīng)器可實(shí)時(shí)監(jiān)控儲(chǔ)液槽內(nèi)蝕刻混合液的溫度,并根據(jù)需要選擇開啟加熱器對(duì)蝕刻混合液進(jìn)行加熱。作為本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn),在所述儲(chǔ)液槽內(nèi)還設(shè)有超高液位感應(yīng)器、高液位感應(yīng)器、低液位感應(yīng)器和超低液位感應(yīng)器。這樣,通過液位感應(yīng)器可檢測儲(chǔ)液槽內(nèi)液面,也可在使用前進(jìn)行蝕刻混合液配制時(shí)感應(yīng)原料的加入量,使用更加方便。作為本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn),還設(shè)有一水槽、水槍和氮?dú)鈽?,另設(shè)有補(bǔ)水裝置和氮?dú)夤?yīng)裝置,所述補(bǔ)水裝置可分別對(duì)所述儲(chǔ)液槽、水槽和水槍進(jìn)行補(bǔ)水,所述氮?dú)夤?yīng)裝置為所述氮?dú)鈽屘峁┑獨(dú)?。這樣,蝕刻完后的晶圓,可先拿到水槽內(nèi)進(jìn)行初步清洗;在儲(chǔ)液槽內(nèi)需要補(bǔ)充水的時(shí)候可選擇補(bǔ)水裝置進(jìn)行補(bǔ)水;另在需要對(duì)杯子腔體進(jìn)行清洗時(shí),對(duì)應(yīng)難以清洗的污染物,可選擇水槍和氮?dú)鈽屵M(jìn)行清洗。作為本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn),在所述單片杯式旋轉(zhuǎn)蝕刻裝置的底面平臺(tái)上設(shè)有漏液感應(yīng)器,當(dāng)有液體遺漏時(shí),漏液感應(yīng)器會(huì)發(fā)出報(bào)警信號(hào)。作為本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn),所述正反旋轉(zhuǎn)鎖定裝置上設(shè)有旋轉(zhuǎn)電機(jī)、PLC控制器和轉(zhuǎn)速感應(yīng)器,所述PLC控制器接收所述轉(zhuǎn)速感應(yīng)器的信號(hào)并控制所述旋轉(zhuǎn)電機(jī)的動(dòng)作。本發(fā)明的有益效果是本發(fā)明提供了一種單片杯式旋轉(zhuǎn)蝕刻裝置,其結(jié)構(gòu)簡單,使用方便,通過圓片水平接觸于蝕刻藥水,并做正反旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng),其蝕刻效率高、均勻性好,且便于蝕刻藥液的回收利用。


圖I為本發(fā)明實(shí)施例結(jié)構(gòu)示意圖。結(jié)合附圖,作以下說明I——儲(chǔ)液槽 2——杯子腔體3——循環(huán)泵 4——晶圓正反旋轉(zhuǎn)鎖定裝置5—第一管道6—第一腔體排放閥
7——溢流槽8——第二管道9——第二腔體排放閥10——輸送管道11——循環(huán)控制閥12——過濾器13——流量計(jì)14——廢液排放閥15——廢液排放泵16——加熱器17——溫度感應(yīng)器18——超高液位感應(yīng)器19——高液位感應(yīng)器20——低液位感應(yīng)器21——超低液位感應(yīng)器22——水槽
23——7jC槍24——氮?dú)鈽?5-漏液感應(yīng)器26-過濾器排氣閥27——第一補(bǔ)水閥28——第二補(bǔ)水閥29-第三補(bǔ)水閥30-排水閥
具體實(shí)施例方式結(jié)合附圖1,對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)說明。一種單片杯式旋轉(zhuǎn)蝕刻裝置,其包括儲(chǔ)液槽I、杯子腔體2、循環(huán)泵3和晶圓正反旋轉(zhuǎn)鎖定裝置4,循環(huán)泵恰能把盛裝于儲(chǔ)液槽內(nèi)的蝕刻混合液輸送到杯子腔體內(nèi);晶圓正反旋轉(zhuǎn)鎖定裝置恰可拆卸固定晶圓并帶動(dòng)晶圓做正反方向旋轉(zhuǎn);以杯子腔體的開口方向?yàn)樯戏阶鳛榛鶞?zhǔn),晶圓正反旋轉(zhuǎn)鎖定裝置設(shè)于杯子腔體的正上方,且安裝于晶圓鎖定裝置上的晶圓至少位于杯子腔體的開口面以下。這樣,使用時(shí),把晶圓安裝于晶圓鎖定裝置上,并通過循環(huán)泵把盛裝于所述儲(chǔ)液槽內(nèi)的蝕刻混合液輸送到杯子腔體內(nèi)并達(dá)到晶圓所在平面,然后啟動(dòng)晶圓正反旋轉(zhuǎn)鎖定裝置使其帶動(dòng)晶圓做正反方向的旋轉(zhuǎn),從而使蝕刻混合液接觸晶圓進(jìn)行蝕刻作業(yè)。上述杯子腔體的底部與儲(chǔ)液槽連通,并在其連通的第一管道5上設(shè)有第一腔體排放閥6。這樣,在使用該裝置之前,可通過杯子腔體向儲(chǔ)液槽內(nèi)添加蝕刻混合液的原料進(jìn)行蝕刻混合液的配制。上述杯子腔體設(shè)于儲(chǔ)液槽的上方,在杯子腔體的外圍設(shè)有溢流槽7,溢流槽與儲(chǔ)液槽連通,并在其連通的第二管道8上設(shè)有第二腔體排放閥9。這樣,循環(huán)泵把儲(chǔ)液槽內(nèi)的蝕刻混合液不斷輸送到杯子腔體內(nèi),當(dāng)杯子腔體內(nèi)的蝕刻混合液溢流時(shí),可把溢流液聚集到溢流槽內(nèi),然后再流回儲(chǔ)液槽,從而實(shí)現(xiàn)蝕刻混合液的循環(huán)利用。在上述儲(chǔ)液槽和杯子腔體之間設(shè)有輸送管道10,并在該輸送管道上從靠近儲(chǔ)液槽到杯子腔體方向依次設(shè)有循環(huán)控制閥11、循環(huán)泵、過濾器12和流量計(jì)13。這樣,在進(jìn)行蝕刻時(shí),循環(huán)泵把儲(chǔ)液槽內(nèi)的蝕刻混合液輸送到杯子腔體的過程中,可通過過濾器對(duì)蝕刻混合液進(jìn)行過濾后再輸送到杯子腔體,并經(jīng)過流量計(jì)計(jì)算其蝕刻混合液的流量。另外,在過濾器上還設(shè)有過濾器排氣閥26,該過濾器排氣閥與儲(chǔ)液槽相通,因此其可把過濾器內(nèi)的氣體排回到儲(chǔ)液槽內(nèi)。在上述儲(chǔ)液槽上還設(shè)有廢液排放閥14和廢液排放泵15。當(dāng)蝕刻混合液達(dá)不到蝕刻工藝要求時(shí),可開啟廢液排放閥和廢液排放泵把儲(chǔ)液槽內(nèi)的蝕刻混合液排出。在上述儲(chǔ)液槽上還設(shè)有加熱器16和溫度感應(yīng)器17。這樣,通過溫度感應(yīng)器可實(shí)時(shí)監(jiān)控儲(chǔ)液槽內(nèi)蝕刻混合液的溫度,并根據(jù)需要選擇開啟加熱器對(duì)蝕刻混合液進(jìn)行加熱。在上述儲(chǔ)液槽內(nèi)還設(shè)有超高液位感應(yīng)器18、高液位感應(yīng)器19、低液位感應(yīng)器20和超低液位感應(yīng)器21。這樣,通過液位感應(yīng)器可檢測儲(chǔ)液槽內(nèi)液面,也可在使用前進(jìn)行蝕刻混合液配制時(shí)感應(yīng)原料的加入量,使用更加方便。上述裝置上還設(shè)有一水槽22、水槍23和氮?dú)鈽?4,水槽下方設(shè)有排水閥30,另設(shè)有補(bǔ)水裝置和氮?dú)夤?yīng)裝置,補(bǔ)水裝置可分別對(duì)儲(chǔ)液槽、水槽和水槍進(jìn)行補(bǔ)水,如圖I所示,補(bǔ)水裝置通過第三補(bǔ)水閥29和第一補(bǔ)水閥27這一水路來對(duì)儲(chǔ)液槽進(jìn)行補(bǔ)水,通過第三補(bǔ)水閥29和第二補(bǔ)水閥28這一水路來對(duì)水槽22進(jìn)行補(bǔ)水。氮?dú)夤?yīng)裝置為所述氮?dú)鈽屘峁┑獨(dú)?。這樣,蝕刻完后的晶圓,可先拿到水槽內(nèi)進(jìn)行初步清洗;在儲(chǔ)液槽內(nèi)需要補(bǔ)充水的時(shí)候可選擇補(bǔ)水裝置進(jìn)行補(bǔ)水;另在需要對(duì)杯子腔體進(jìn)行清洗時(shí),對(duì)應(yīng)難以清洗的污染物,可選擇水槍和氮?dú)鈽屵M(jìn)行清洗。在上述單片杯式旋轉(zhuǎn)蝕刻裝置的底面平臺(tái)上設(shè)有漏液感應(yīng)器25,當(dāng)有液體遺漏 時(shí),漏液感應(yīng)器會(huì)發(fā)出報(bào)警信號(hào)。上述正反旋轉(zhuǎn)鎖定裝置上設(shè)有旋轉(zhuǎn)電機(jī)、PLC控制器和轉(zhuǎn)速感應(yīng)器,PLC控制器接收轉(zhuǎn)速感應(yīng)器的信號(hào)并控制旋轉(zhuǎn)電機(jī)的動(dòng)作。
權(quán)利要求
1.一種單片杯式旋轉(zhuǎn)蝕刻裝置,其特征在于其包括儲(chǔ)液槽(I)、杯子腔體(2)、循環(huán)泵(3)和晶圓正反旋轉(zhuǎn)鎖定裝置(4),所述循環(huán)泵恰能把盛裝于所述儲(chǔ)液槽內(nèi)的蝕刻混合液輸送到所述杯子腔體內(nèi);所述晶圓正反旋轉(zhuǎn)鎖定裝置恰可拆卸固定晶圓并帶動(dòng)所述晶圓做正反方向旋轉(zhuǎn);以杯子腔體的開口方向?yàn)樯戏阶鳛榛鶞?zhǔn),所述晶圓正反旋轉(zhuǎn)鎖定裝置設(shè)于所述杯子腔體的正上方,且安裝于所述晶圓鎖定裝置上的晶圓至少位于所述杯子腔體的開口面以下。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的單片杯式旋轉(zhuǎn)蝕刻裝置,其特征在于所述杯子腔體的底部與所述儲(chǔ)液槽連通,并在其連通的第一管道(5)上設(shè)有第一腔體排放閥(6)。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的單片杯式旋轉(zhuǎn)蝕刻裝置,其特征在于所述杯子腔體設(shè)于所述儲(chǔ)液槽的上方,在所述杯子腔體的外圍設(shè)有溢流槽(7),所述溢流槽與所述儲(chǔ)液槽連通,并在其連通的第二管道(8)上設(shè)有第二腔體排放閥(9)。
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述的單片杯式旋轉(zhuǎn)蝕刻裝置,其特征在于在所述儲(chǔ)液槽和所述杯子腔體之間設(shè)有輸送管道(10),并在該輸送管道上從靠近儲(chǔ)液槽到杯子腔體方向依次設(shè)有循環(huán)控制閥(11)、循環(huán)泵、過濾器(12)和流量計(jì)(13)。
5.根據(jù)權(quán)利要求I所述的單片杯式旋轉(zhuǎn)蝕刻裝置,其特征在于在所述儲(chǔ)液槽上還設(shè)有廢液排放閥(14)和廢液排放泵(15)。
6.根據(jù)權(quán)利要求I所述的單片杯式旋轉(zhuǎn)蝕刻裝置,其特征在于在所述儲(chǔ)液槽上還設(shè)有加熱器(16)和溫度感應(yīng)器(17)。
7.根據(jù)權(quán)利要求I所述的單片杯式旋轉(zhuǎn)蝕刻裝置,其特征在于在所述儲(chǔ)液槽內(nèi)還設(shè)有超高液位感應(yīng)器(18)、高液位感應(yīng)器(19)、低液位感應(yīng)器(20)和超低液位感應(yīng)器(21)。
8.根據(jù)權(quán)利要求I所述的單片杯式旋轉(zhuǎn)蝕刻裝置,其特征在于還設(shè)有一水槽(22)、水槍(23)和氮?dú)鈽?24),另設(shè)有補(bǔ)水裝置和氮?dú)夤?yīng)裝置,所述補(bǔ)水裝置可分別對(duì)所述儲(chǔ)液槽、水槽和水槍進(jìn)行補(bǔ)水,所述氮?dú)夤?yīng)裝置為所述氮?dú)鈽屘峁┑獨(dú)狻?br> 9.根據(jù)權(quán)利要求I所述的單片杯式旋轉(zhuǎn)蝕刻裝置,其特征在于在所述單片杯式旋轉(zhuǎn)蝕刻裝置的底面平臺(tái)上設(shè)有漏液感應(yīng)器(25)。
10.根據(jù)權(quán)利要求I至9中任一項(xiàng)所述的單片杯式旋轉(zhuǎn)蝕刻裝置,其特征在于所述正反旋轉(zhuǎn)鎖定裝置上設(shè)有旋轉(zhuǎn)電機(jī)、PLC控制器和轉(zhuǎn)速感應(yīng)器,所述PLC控制器接收所述轉(zhuǎn)速 感應(yīng)器的信號(hào)并控制所述旋轉(zhuǎn)電機(jī)的動(dòng)作。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種單片杯式旋轉(zhuǎn)蝕刻裝置,其包括儲(chǔ)液槽、杯子腔體、循環(huán)泵和晶圓正反旋轉(zhuǎn)鎖定裝置,循環(huán)泵恰能把盛裝于儲(chǔ)液槽內(nèi)的蝕刻混合液輸送到杯子腔體內(nèi);晶圓正反旋轉(zhuǎn)鎖定裝置恰可拆卸固定晶圓并帶動(dòng)晶圓做正反方向旋轉(zhuǎn);以杯子腔體的開口方向?yàn)樯戏阶鳛榛鶞?zhǔn),晶圓正反旋轉(zhuǎn)鎖定裝置設(shè)于杯子腔體的正上方,且安裝于晶圓鎖定裝置上的晶圓至少位于杯子腔體的開口面以下。該單片杯式旋轉(zhuǎn)蝕刻裝置,不僅結(jié)構(gòu)簡單、使用方便,而且蝕刻產(chǎn)品時(shí)效率高、均勻性好,且便于蝕刻藥液的回收重復(fù)利用。
文檔編號(hào)C23F1/08GK102787315SQ20111012976
公開日2012年11月21日 申請(qǐng)日期2011年5月19日 優(yōu)先權(quán)日2011年5月19日
發(fā)明者張旭華, 張金山, 王曄曄, 趙林, 顧高峰 申請(qǐng)人:昆山西鈦微電子科技有限公司
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