[發明專利]一種單晶樣片腐蝕機

在審

• 申請號: 201611190741.6
• 申請日: 2016-12-20
• 公開（公告）號: CN108203845A
• 公開（公告）日: 2018-06-26
• 發明（設計）人: 邊永智;寧永鐸;程鳳伶;張亮;蔡麗艷
• 申請（專利權）人: 有研半導體材料有限公司
• 主分類號: C30B35/00
• 分類號: C30B35/00;C30B33/10;G01N1/32
• 代理公司: 北京北新智誠知識產權代理有限公司 11100
• 代理人: 劉秀青;熊國裕

本發明公開了一種單晶樣片腐蝕機。該單晶樣片腐蝕機，包括機械手、腐蝕工藝槽、清洗水槽；其中，機械手上設有水平移動機構、垂直移動機構和吸盤轉動機構；腐蝕工藝槽由帶有通孔的腐蝕平臺、帶有控溫盤管的混液槽、腐蝕劑溢流循環系統、設置在腐蝕工藝槽周圍的排風系統組成。本發明的單晶樣片腐蝕機可以實現對單晶樣片進行表面化學腐蝕加工。在腐蝕過程中，通過穩定控制腐蝕劑溫度，樣片勻速旋轉，腐蝕劑與樣片均勻接觸，實現樣片表面腐蝕去除均勻穩定，可以實現樣片表面快速腐蝕后表面均勻，鏡面化效果好。由于只進行單面腐蝕，能大大降低腐蝕劑消耗，降低生產成本。設備本身有排風設置，可以有效降低化學氣氛泄露。

技術領域

本發明涉及本發明涉及一種單晶樣片腐蝕機，適用于6-12英寸單晶拉制后取樣檢測單晶缺陷檢驗制樣的過程，屬于半導體材料晶圓制造設備技術領域。

背景技術

在半導體單晶生產中，必須要單晶頭尾和內部缺陷情況，判定單晶是否滿足半導體方面的特殊需求。通常是從單晶頭尾或特定部位截取一定厚度樣片，通過化學腐蝕得到一個光亮平滑的表面，在經過缺陷氧化、擇優腐蝕等處理后將晶體缺陷顯現出來，作為評判單晶質量的依據。

單晶樣片需要盡可能接近拋光表面，最好將單晶樣片做成拋光片表面最有利于做缺陷分析檢測，但是加工廠中直接切割取樣，單晶樣片邊緣未經處理，常規加工設備無法進行加工。

通常生產廠制樣時將樣片浸泡在腐蝕劑中，將樣片腐蝕很長時間后得到過量腐蝕的光亮表面，即便如此，樣片表面一般很難做到均勻，容易影響工藝人員的判斷。另一方面每次都需要配置腐蝕劑，樣片完全浸泡在腐蝕劑中，需要消耗大量腐蝕劑，腐蝕過程加工成本高。腐蝕過程產生大量化學氣氛，一般需要在腐蝕間通風櫥中進行。

發明內容

本發明的目的在于提供一種單晶樣片腐蝕機，適用于6-12英寸單晶拉制后取樣檢測單晶缺陷檢驗制樣的過程。

為實現上述目的，本發明采用以下技術方案：

一種單晶樣片腐蝕機，包括機械手、腐蝕工藝槽、清洗水槽；其中，機械手上設有水平移動機構、垂直移動機構和吸盤轉動機構；腐蝕工藝槽由帶有通孔的腐蝕平臺、帶有控溫盤管的混液槽、腐蝕劑溢流循環系統、設置在腐蝕工藝槽周圍的排風系統組成。

所述水平移動機構與垂直移動機構由電機驅動的齒輪和齒條組合控制，通過控制電機轉動來控制吸盤轉動機構位置，使單晶樣片處于腐蝕或是清洗工藝位置。所述垂直移動機構控制樣片與腐蝕平臺的間距。

所述帶有控溫盤管的混液槽通過連接冷卻水或熱源水為混液槽液體降溫或升溫。通過控制動力冷熱水流量和溫度來控制混液槽溫度。

其中，所述水平移動機構和垂直移動機構由電機與齒條組成。

所述垂直移動機構可以上下移動，工作時將樣片穩定在腐蝕平臺上方，與平臺間距1-10mm，接觸到腐蝕劑液面。

所述吸盤旋轉機構運行時，旋轉速度從0-50rpm可調。

所述腐蝕平臺上開有通孔列陣，通孔直徑2-10mm。

所述腐蝕工藝槽四周設有排風框架，框架有排風管道與廠務排風相連，框架內側開有排風孔。

所述腐蝕工藝槽下方設有混液控溫槽，控溫槽內部設有控溫盤管，控溫槽與上層腐蝕工藝槽由溢流回流管相連，控溫槽通過管道、循環泵與腐蝕平臺相連。

所述單晶樣片腐蝕機的機體與腐蝕劑接觸部位材質為聚乙烯、聚氯乙烯、聚四氟乙烯或襯附聚四氟乙烯不銹鋼等防腐材料。吸盤旋轉機構末端吸盤材質為含氟橡膠或是聚四氟乙烯等防腐蝕材料。

本發明的單晶樣片腐蝕機適用的腐蝕劑包括氫氧化鈉、氫氧化鉀、硝酸氫氟酸混合酸、硅材料擇優腐蝕劑。

本發明的優點在于：