本發(fā)明涉及一種腐蝕裝置，具體的說就是一種適用于半導(dǎo)體集成電路、微機(jī)電系統(tǒng)（MEMS）制造技術(shù)領(lǐng)域中的濕法腐蝕工藝的晶圓腐蝕裝置。

背景技術(shù)：
：

濕法腐蝕作為半導(dǎo)體制造技術(shù)領(lǐng)域的常用工藝之一，已被廣泛應(yīng)用。通常半導(dǎo)體集成電路制造技術(shù)采用的濕法腐蝕工藝，將晶圓浸沒在腐蝕液中進(jìn)行腐蝕，晶圓背面無器件結(jié)構(gòu)，不需要進(jìn)行保護(hù)。隨著半導(dǎo)體制造技術(shù)的的發(fā)展，一些特殊器件要求對(duì)晶圓雙面進(jìn)行工藝加工，如MEMS器件、COMS圖像傳感器、背照式CCD圖像傳感器、IMPATT管等。晶圓兩面結(jié)構(gòu)及介質(zhì)材料不同，對(duì)一面進(jìn)行腐蝕時(shí)，另一面必須進(jìn)行保護(hù)。

目前單面腐蝕采用的保護(hù)方式大致可分為兩類：一類為采用介質(zhì)層隔離；另一類為采用夾具密封。

介質(zhì)層隔離通常采用淀積或涂覆與腐蝕液不反應(yīng)的膜層從而起到保護(hù)的作用，常用的介質(zhì)層有氮化硅、光刻膠、BCB膠等。該方法都存在一定的局限性，如：氮化硅介質(zhì)需要引入氮化硅薄膜淀積工藝，工藝成本較高，且氮化硅較難去除，工藝復(fù)雜度增加；光刻膠附著性較差，無法長(zhǎng)時(shí)間在腐蝕液中浸泡；BCB膠固化后，很難去除。

夾具密封可滿足一般的單面保護(hù)腐蝕工藝，但同樣存在一定的局限性。夾具密封通常需要采用密封環(huán)將晶圓保護(hù)面及邊緣與腐蝕液隔離，從而起到腐蝕單面，保護(hù)背面的作用。然而，由于晶圓邊緣與密封環(huán)接觸區(qū)域無法被腐蝕液腐蝕，在進(jìn)行整面腐蝕減薄工藝中，如CMOS圖像傳感器、背照式CCD圖像傳感器、IMPATT管，會(huì)在邊緣留下環(huán)形區(qū)，導(dǎo)致后續(xù)工藝無法加工。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：
：

本發(fā)明就是為了克服現(xiàn)有技術(shù)中的不足，提供一種結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、工藝操作易于實(shí)現(xiàn)、成本低、可靠性高，在腐蝕過程中能對(duì)晶圓背面提供有效保護(hù)的晶圓腐蝕裝置。

本發(fā)明提供以下技術(shù)方案：

一種晶圓腐蝕裝置，其特征在于它包括：支架，在支架上設(shè)有電機(jī)，在電機(jī)的輸出端上設(shè)有連接桿，在連接桿的端部設(shè)有與晶圓對(duì)應(yīng)配合的粘片頭，所述的粘片頭與晶圓通過粘合劑配合連接，設(shè)置一個(gè)與粘片頭對(duì)應(yīng)配合的腐蝕槽主體。

在上述技術(shù)方案的基礎(chǔ)上，還可以有以下進(jìn)一步的技術(shù)方案：

所述的粘合劑是質(zhì)量比1:1的松香和蜂蠟加熱熔化的混合物。

在所述的支架上設(shè)有一個(gè)覆蓋電機(jī)的罩殼。

所述的腐蝕槽主體包括槽體,在槽體底部的一側(cè)設(shè)有氣腔,在氣腔一側(cè)設(shè)有轉(zhuǎn)接頭, 轉(zhuǎn)接頭上連通有氮?dú)夤?在槽體底部設(shè)有一組與氣腔相通的氣孔。

所述的電機(jī)的輸出端與連接桿通過聯(lián)軸器配合連接。

一種晶圓腐蝕裝置的腐蝕方法，其特征在于它包括以下步驟：a、將粘合劑涂于粘片頭上，在粘合劑凝固前快速將晶圓背面貼在粘片頭上，使晶圓邊緣被粘合劑全部覆蓋，待粘合劑冷卻凝固后，用毛刷沾取丙酮將晶圓邊緣腐蝕面的粘合劑清除掉；

b、將配好的腐蝕液倒入腐蝕槽主體內(nèi)，在腐蝕槽主體內(nèi)通入氣體，使腐蝕液中形成均勻氣泡，將帶有腐蝕晶圓的粘片頭放入腐蝕液中，而后啟動(dòng)電機(jī)，帶動(dòng)粘片頭在溶液中旋轉(zhuǎn)，腐蝕完成后，在高純水中沖洗粘片頭，而后將晶圓表面吹干，及腐蝕完成；

c、當(dāng)晶圓與粘片頭分離時(shí)，將粘片頭浸于丙酮中，再加熱丙酮，以便凝固的粘合劑融化，從而使晶圓與粘片頭分離，將分離的晶圓，浸于甲苯中，再加熱甲苯，以便去除殘余的粘合劑，而后將晶圓放入晶圓盒中。

發(fā)明優(yōu)點(diǎn)在于：

本發(fā)明通過粘合劑將晶圓背面與粘片頭貼合，并形成側(cè)邊密封保護(hù)，當(dāng)晶圓浸沒在腐蝕液中，只在正面發(fā)生腐蝕反應(yīng)，可對(duì)背面形成有效保護(hù)；在腐蝕過程中，只有背面與側(cè)邊覆蓋有粘合劑，避免了常規(guī)夾持裝置與正面接觸區(qū)域無法腐蝕的缺點(diǎn)，可用于晶圓背面腐蝕減??；粘合劑抗腐蝕性強(qiáng)、穩(wěn)定性高，可在腐蝕液中長(zhǎng)時(shí)間浸泡腐蝕，且容易去除、清洗；粘合劑制備、粘片及去除操作簡(jiǎn)單，工藝成本低；腐蝕過程中提供順時(shí)針、逆時(shí)針交替偏心旋轉(zhuǎn)，腐蝕槽底部通氮?dú)庑纬删鶆驓馀?，腐蝕均勻性較好。

附圖說明：

圖1是本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2是本發(fā)明的側(cè)視圖；

圖3是本發(fā)明中腐蝕槽主體的結(jié)構(gòu)示意圖。

具體實(shí)施方式：

如圖1-3所示，一種晶圓腐蝕裝置，它包括：設(shè)置一個(gè)支架1，在支架1上設(shè)有電機(jī)2，電機(jī)2的輸出端向下穿過支架1后通過聯(lián)軸器2a連接有連接桿3，在連接桿3的下端部連接有一個(gè)與晶圓對(duì)應(yīng)配合的粘片頭4，所述的粘片頭4采用PTFE材質(zhì)制成。

所述的粘片頭4與晶圓通過粘合劑配合連接，所述的粘合劑為質(zhì)量比1:1的松香和蜂蠟加熱熔化的混合物。

在支架1上設(shè)有一個(gè)覆蓋電機(jī)2的罩殼6，在罩殼6上設(shè)有一組電機(jī)控制開關(guān)6a,所述的電機(jī)控制開關(guān)6a通過導(dǎo)線與電機(jī)2形成電信號(hào)配合。所述電機(jī)2的電源插頭2b位于罩殼6的外側(cè)，且通過電源線2c與罩殼6內(nèi)的電機(jī)2形成連接配合。

設(shè)置一個(gè)與粘片頭4對(duì)應(yīng)配合的腐蝕槽主體5，所述的腐蝕槽主體5包括一個(gè)上開口的矩形槽體5a,在槽體5a底部的下側(cè)設(shè)有氣腔5b, 在槽體5a底部均布一組與氣腔5b相通的氣孔5e。

在氣腔5b一側(cè)設(shè)有轉(zhuǎn)接頭5c, 在轉(zhuǎn)接頭5c上連通有氮?dú)夤?d,在氮?dú)夤?d上還設(shè)有圖中未顯示的氣閥。

使用本發(fā)明的一種晶圓腐蝕裝置進(jìn)行晶圓腐蝕作業(yè)時(shí)包括以下具體步驟：

第一步進(jìn)行粘片工序，即將晶圓與粘片頭粘接在一起，它包括：

1)粘片采用的粘合劑為松香和蜂蠟的混合物，二者按質(zhì)量比1:1進(jìn)行混合后，在容器中加熱至熔化；

2)將熔化后的粘合劑涂于粘片頭的底面上，在粘合劑凝固前快速的將晶圓背面貼在粘片頭的底面上，使晶圓邊緣被粘合劑全部覆蓋；

3)待粘合劑冷卻凝固后，用毛刷沾取丙酮將晶圓邊緣腐蝕面的粘合劑清除掉，粘片工序完成。

第二步腐蝕工序，它包括：

1)根據(jù)待腐蝕材料種類，配制相應(yīng)的腐蝕溶液，將配好的腐蝕液倒入矩形槽體中，且腐蝕液體積約為矩形槽體容積的三分之二；

2)打開氮?dú)夤苌系臍忾y，使氮?dú)膺M(jìn)入腐蝕槽底部的氣腔中，而后氮?dú)馔ㄟ^通氣孔進(jìn)入矩形槽體，使腐蝕液中形成均勻氣泡；

3)將帶有腐蝕晶圓的粘片頭，通過連接桿與電機(jī)部分連接固定，再將粘片頭浸沒于腐蝕溶液中，而后打開電機(jī)的電源開關(guān)，電機(jī)帶動(dòng)粘片頭在溶液中旋轉(zhuǎn)，同時(shí)開始計(jì)時(shí)；

4)腐蝕完成后，關(guān)閉電源，取下連接桿，在高純水中沖洗粘片頭及連接桿；

5)將粘片頭與連接桿分離，用氮?dú)鈬姌寣⒕A表面吹干；

6)在顯微鏡或測(cè)試設(shè)備上評(píng)價(jià)腐蝕效果，如無達(dá)到預(yù)期要求，重復(fù)步驟3）-5）。

第三步取片工序，它包括：

1)在空容器中倒入丙酮，將粘片頭浸于丙酮中，在電爐上進(jìn)行加熱至丙酮沸騰，2-3分鐘晶圓即與粘片頭分離，取出晶圓；

2）在另一空容器內(nèi)倒入甲苯，將取出的晶圓再次浸于甲苯中，在電爐上進(jìn)行加熱至甲苯沸騰，2-3分鐘后取出晶圓，將其放入晶圓盒中，整個(gè)晶圓腐蝕作業(yè)結(jié)束。