一種用于微納器件制作的樣品處理裝置及處理工藝的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及微加工制作技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種用于微納器件制作的樣品處理裝置及處理工藝。
【背景技術(shù)】
[0002]當(dāng)前，單晶硅、碳化硅、含氧化層基板、玻璃基板及陶瓷基板的微加工制作工藝中，所有與基板接觸的外部媒介都是基板上玷污雜質(zhì)的可能來源。這主要包括以下幾個方面:基板在加工成型過程中的污染、環(huán)境污染、水造成的污染、試劑帶來的污染、工業(yè)氣體造成的污染、工藝本身造成的污染、人體造成的污染等。半導(dǎo)體器件生產(chǎn)中，基板必須經(jīng)嚴(yán)格清洗，否則其粘有的微量污染也會導(dǎo)致器件失效。清洗的目的在于清除基板表面的污染雜質(zhì)，包括金屬、有機物和無機物等。這些雜質(zhì)有的以原子狀態(tài)或離子狀態(tài)存在，有的以薄膜形式或顆粒形式存在于基板表面。微納器件的制作是以清洗并得到干凈的基板為起點的，基板清洗是半導(dǎo)體器件制造中最重要最頻繁的步驟，而且其效率將直接影響到器件的成品率、性能和可靠性，這就對清洗工藝的高效性和可靠性提出了很高的要求。因此，開發(fā)出一種在微納器件制作過程中，用于微納器件清洗、顯影、潤洗等程序的樣品處理裝置及處理工藝也就成為現(xiàn)實之需。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明的目的是提供一種用于微納器件制作的樣品處理裝置，用于樣品清洗、顯影、潤洗與甩干過程盛放微納器件，使樣品能得到穩(wěn)定可靠的清洗與甩干。
[0004]此外，本發(fā)明另一目的是提供一種用于微納器件制作的樣品處理工藝，采用上述樣品處理裝置，可顯著提高樣品清洗、顯影、潤洗的效率，縮短微納器件制作周期。
[0005]為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案如下:
[0006]一種用于微納器件制作的樣品處理裝置，包括由鐵氟龍制作的洗顯裝置與甩干裝置，所述洗顯裝置包括底盤、通過螺絲固定在所述底盤上的提桿，所述底盤上設(shè)有若干矩形凹槽與圓形通孔，所述圓形通孔從所述底盤底面貫穿至所述矩形凹槽底部；所述甩干裝置中間設(shè)有凹槽、周圍設(shè)有鏤空的齒狀邊緣。
[0007]根據(jù)以上方案，所述矩形凹槽的寬小于所述圓形通孔的直徑。
[0008]根據(jù)以上方案，所述提桿為可拆卸式提桿，下部設(shè)有螺紋，以便于安裝于所述底盤上。
[0009]一種微納器件制作的樣品清洗工藝，包括如下步驟:
[0010]I)將基板(硅片)切成小塊；
[0011]2)將清洗基板的玻璃燒杯及其他裝置用去離子水在超聲裝置中清洗4遍，再將已切好的基板裝載于所述洗顯裝置中，然后置于已清洗的玻璃燒杯中；
[0012]3)向玻璃燒杯中注入適量乙醇(以沒過基板為宜)，置于超聲裝置中清洗I分鐘，之后將乙醇倒入回收瓶，如此重復(fù)用乙醇清洗4遍；
[0013]4)向玻璃燒杯中注入適量水，置于超聲裝置中清洗I分鐘，然后將水倒掉，如此重復(fù)4遍；
[0014]5)向玻璃燒杯中先注入適量雙氧水，再注入適量濃硫酸，確保雙氧水與濃硫酸之比為1:2 ( 二者之和沒過基板少許)，持續(xù)浸泡30分鐘，然后將液體倒入回收瓶；
[0015]6)向玻璃燒杯中注入適量去離子水，再將其倒入硫酸的廢液回收瓶中，然后再用去離子水清洗4遍；
[0016]7)向玻璃燒杯中先注入適量水，再先后注入適量雙氧水與氨水，確保水、雙氧水、氨水之比為6:1:1 (三者之和沒過基板少許)，然后置于260攝氏度熱臺上加熱，待有氣泡產(chǎn)生時開始計時，15分鐘后取下燒杯，將廢液回收；
[0017]8)將玻璃燒杯及基板用去離子水在超聲裝置中清洗4遍；
[0018]9)向玻璃燒杯中注入適量水，再注入適量雙氧水，最后注入適量濃鹽酸，確保雙氧水與濃鹽酸之比為I: I (確保三者之和能沒過基板少許)，然后置于260攝氏度熱臺上加熱，待有氣泡產(chǎn)生時開始計時，15分鐘后取下燒杯，將廢液回收；
[0019]10)將上述玻璃燒杯及樣品用去離子水在超聲裝置清洗4遍；
[0020]11)將鐵氟龍燒杯用去離子水清洗4遍，再將基板轉(zhuǎn)移到鐵氟龍燒杯中，向其中注入濃度為I %的氫氟酸，15-20秒后，將基板取出，將氫氟酸倒入回收瓶；然后用去離子水潤洗鐵氟龍燒杯和基板3次，每次的潤洗液倒入氫氟酸回收瓶中；再用去離子水在超聲裝置中清洗鐵氟龍燒杯4遍；
[0021]12)將鐵氟龍燒杯中的基板轉(zhuǎn)入玻璃燒杯中，用去離子水在超聲裝置中清洗4遍；
[0022]13)將基板平放在用于所述甩干裝置上，在外部動力的帶動下將基板甩干，以便于接下來的烘干操作。
[0023]一種微納器件制作的樣品顯影、潤洗工藝，包括如下步驟:
[0024]I)準(zhǔn)備好已進行了紫外光刻的微納器件樣品；
[0025]2)將用于樣品顯影和潤洗的燒杯及其他裝置用去離子水在超聲裝置中清洗4遍，再將已進行了紫外光刻的樣品裝載于所述洗顯裝置后，再置于已清洗的用于顯影的燒杯中；
[0026]3)向用于顯影的燒杯中注入適量顯影液(顯影液沒過基板少許)，持續(xù)浸泡50秒，在浸泡過程中控制所述洗顯裝置的提桿，使其上下左右晃動，從而可使樣品與試劑充分接觸，然后將顯影液倒入回收瓶；
[0027]4)將裝載有樣品的所述洗顯裝置轉(zhuǎn)移至用于潤洗的燒杯中，并注入適量去離子水，持續(xù)浸泡30秒，在浸泡過程中控制所述洗顯裝置的提桿，使其上下左右晃動，從而可使樣品與去離子水充分接觸，然后將去離子水倒入回收瓶；
[0028]5)將上述各燒杯用去離子水在超聲裝置中清洗4遍；
[0029]6)將已顯影、潤洗的樣品轉(zhuǎn)移平放于所述甩干裝置上，在外部動力的帶動下將樣品甩干，以便于接下來的烘干操作。
[0030]本發(fā)明的有益效果是:
[0031]I)本發(fā)明的矩形凹槽的寬小于所述圓形通孔的直徑，可使得樣品便于取放并且能夠充分浸潤于液體中，在樣品離開液體時，裝置內(nèi)所沾有的液體能夠迅速流入到燒杯中；
[0032]2)本發(fā)明的甩干裝置的鏤空齒狀邊緣，既可以防止樣品在高轉(zhuǎn)速下被甩出，又可以將樣品上殘留的液體甩出而使基板不沾有液體以便于接下來的烘干操作；
[0033]3)本發(fā)明由鐵氟龍制作，具有抗強酸腐蝕的功能，可以保證在用強酸清洗微納器件時不至于被腐蝕；
[0034]4)本發(fā)明的樣品處理工藝包括清洗、顯影、潤洗工藝，均應(yīng)用了本發(fā)明的樣品處理裝置，可以很方便的固定樣品，適用于各種尺寸的樣品，整個處理過程高效可靠、使用方便、操作性強，可為后續(xù)的器件制作打下良好的基礎(chǔ)。
【附圖說明】
[0035]圖1是本發(fā)明實施例1的洗顯裝置的主視結(jié)構(gòu)示意圖；
[0036]圖2是本發(fā)明實施例1的洗顯裝置的俯視結(jié)構(gòu)示意圖；
[0037]圖3是本發(fā)明實施例1的甩干裝置的俯視結(jié)構(gòu)示意圖；
[0038]圖4是本發(fā)明實施例2的洗顯裝置的主視結(jié)構(gòu)示意圖；
[0039]圖5是本發(fā)明實施例2的洗顯裝置的俯視結(jié)構(gòu)示意圖。
[0040]圖中:11、底盤；12、提桿；13、矩形凹槽；14、圓形通孔；21、凹槽；22、齒狀邊緣。
【具體實施方式】
[0041]下面結(jié)合附圖與實施例對本發(fā)明的技術(shù)方案進行說明。
[0042]實施例1，見圖1至圖3所示:
[0043]本發(fā)明提供一種用于微納器件制作的樣品處理裝置，包括由鐵氟龍制作的洗顯裝置I與甩干裝置2，所述洗顯裝置I包括底盤11、通過螺絲固定在所述底盤上的提桿12，所述提桿12固定于所述底盤11的中央，所述底盤11上設(shè)有若干矩形凹槽13與圓形通孔14，所述圓形通孔14從所述底盤11底面貫穿至所述矩形凹槽13底部；所述甩干裝置2中間設(shè)有凹槽21、周圍設(shè)有鏤空的齒狀邊緣22。
[0044]優(yōu)選地，所述矩形凹槽13的寬小于所述圓形通孔14的直徑。
[0045]優(yōu)選地，所述提桿12為可拆卸式提桿，下部設(shè)有螺紋。
[0046]本發(fā)明還提供一種微納器件制作的樣品清洗工藝，包括如下步驟:
[0047]I)將硅基板切成邊長為2cm的正方形；
[0048]2)將清洗基板的玻璃燒杯及其他裝置用去離子水在超聲裝置中清洗4遍，再將已切好的基板裝載于所述洗顯裝置I中，然后置于已清洗的玻璃燒杯中；
[0049]3)向玻璃燒杯中注入適量乙醇(以沒過基板為宜)，置于超聲裝置中清洗I分鐘，之后將乙醇倒入回收瓶，如此重復(fù)用乙醇清洗4遍；
[0050]4)向玻璃燒杯中注入適量水，置于超聲裝置中清洗I分鐘，然后將水倒掉，如此重復(fù)4遍；
[0051]5)向玻璃燒杯中先注入適量雙氧水，再注入適量濃硫酸，確保雙氧水與濃硫酸之比為1:2 ( 二者之和沒過基板少許)，持續(xù)浸泡30分鐘，然后將液體倒入回收瓶；
[0052]6)向玻璃燒杯中注入適量去離子水，再將其倒入硫酸的廢液回收瓶中，然后再用去離子水清洗4遍；
[0053]7)向玻璃燒杯中先注入適量水，再先后注入適量雙氧水與氨水，確保水、雙氧水、氨水之比為6:1:1 (三者之和沒過基板少許)，然后置于260攝氏度熱臺上加熱，待有氣泡產(chǎn)生時開始計時，15分鐘后取下燒杯，將廢液回收；
[0054]8)將玻璃燒杯及基板用去離子水在超聲裝置中清洗4遍；
[0055]9)向玻璃燒杯中注入適量水，再注入適量雙氧水，最后注入適量濃鹽酸，確保雙氧水與濃鹽酸之比為I: I (確保三者之和能沒過基板少許)，然后置于260攝氏度熱臺上加熱，待有氣泡產(chǎn)生時開始計時，15分鐘后取下燒杯，將廢液回收；
[0056]10)將上述玻璃燒杯及樣品用去離子水在超聲裝置清洗4遍；
[0057]11)將鐵氟龍燒杯用去離子水清洗4遍，再將基板轉(zhuǎn)移到鐵氟龍燒杯中，向其中注入濃度為1%的氫氟酸，15-20秒后，將基板取出，將氫氟酸倒入回收瓶；然后用去離子水潤洗鐵氟龍燒杯和基板3次，每次的潤洗液倒入氫氟酸回收瓶中；再用去離子水在超聲裝置中清洗鐵氟龍燒杯4遍；
[0058]12)將鐵氟龍燒杯中的基板轉(zhuǎn)入玻璃燒杯中，用去離子水在超聲裝置中清洗4遍；
[0059]13)將基板平放在用于所述甩干裝置2上，在外部動力的帶動下將基板甩干，以便于接下