湿法腐蚀装置的制作方法

1.本实用新型涉及半导体晶片蚀刻技术领域，尤其是涉及一种湿法腐蚀装置。


背景技术：

2.湿法化学腐蚀是最早用于微机械结构制造的加工方法。所谓湿法腐蚀，就是将半导体器件，例如晶片，置于液态的化学蚀刻液中进行腐蚀，在腐蚀过程中，蚀刻液将把它所接触的材料通过化学反应逐步浸蚀溶掉。
3.现有的湿法腐蚀通常是将待蚀刻的半导体器件放入带有蚀刻液的容器中，利用蚀刻液对半导体器件进行化学腐蚀，然而，随着晶片的尺寸逐渐增大，以及晶片表面的图形尺寸不断变小，如何保证晶片蚀刻的整体均匀性是亟待解决的问题。


技术实现要素：

4.本实用新型的目的在于提供一种湿法腐蚀装置，以提高晶片蚀刻的均匀性。
5.本实用新型提供的湿法腐蚀装置，包括反应槽、第一驱动机构、连接臂和卡盒；所述第一驱动机构、所述连接臂和所述卡盒均设置在所述反应槽中；
6.所述卡盒用于放置晶片，所述卡盒通过所述连接臂与所述第一驱动机构的转轴连接，以使所述卡盒能够以所述第一驱动机构为中心转动，且所述卡盒能够相对于所述连接臂与所述卡盒的相接处自转。
7.进一步的，所述连接臂和所述卡盒的数量均为多个，且一一对应；
8.多个所述连接臂以所述第一驱动机构的转轴为中心均布。
9.进一步的，所述连接臂和所述卡盒的数量均为三个。
10.进一步的，所述湿法腐蚀装置还包括第二驱动机构，所述第二驱动机构设置在所述连接臂与所述卡盒的相接处，所述第二驱动机构用于驱动所述卡盒自转。
11.进一步的，所述第二驱动机构包括自转电机，所述自转电机固定在所述连接臂远离所述第一驱动机构的一端，所述自转电机的输出轴与所述卡盒连接，以使所述卡盒能够与所述自转电机的输出轴同步转动。
12.进一步的，湿法腐蚀装置还包括储液槽、连接管道和泵体；
13.所述储液槽通过所述连接管道与所述反应槽的底部连通，所述泵体串联在所述连接管道上。
14.进一步的，所述连接管道与所述反应槽的底部的相接处设置有滤板。
15.进一步的，所述反应槽包括内槽体和外槽体，所述第一驱动机构、所述连接臂和所述卡盒均设置在所述内槽体中；
16.所述外槽体套设于所述内槽体的外部，以使所述内槽体中溢出的蚀刻液能够进入所述外槽体，所述外槽体通过回收管道与所述储液槽连通。
17.进一步的，所述内槽体的周向设置有温度调节机构，所述温度调节机构用于调节所述内槽体中的蚀刻液的温度。
18.进一步的，所述湿法腐蚀装置还包括第三驱动机构，所述第三驱动机构与所述第一驱动机构的固定端连接，用于驱动所述第一驱动机构、所述连接臂和所述卡盒在所述反应槽内上下移动。
19.本实用新型提供的湿法腐蚀装置，包括反应槽、第一驱动机构、连接臂和卡盒；所述第一驱动机构、所述连接臂和所述卡盒均设置在所述反应槽中；所述卡盒用于放置晶片，所述卡盒通过所述连接臂与所述第一驱动机构的转轴连接，以使所述卡盒能够以所述第一驱动机构为中心转动，且所述卡盒能够相对于所述连接臂与所述卡盒的相接处自转。
20.在使用过程中，先将晶片放置到卡盒内，然后启动第一驱动机构，第一驱动机构通过连接臂带动卡盒以第一驱动机构为中心公转，同时，卡盒能够相对于连接臂与所述卡盒的相接处自转，以使得处于卡盒内的晶片的各个部位能够与反应槽内的蚀刻液充分接触，从而提高晶片蚀刻的均匀性。
附图说明
21.为了更清楚地说明本实用新型具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本实用新型的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
22.图1为本实用新型实施例提供的湿法腐蚀装置的结构图；
23.图2为本实用新型实施例提供的湿法腐蚀装置的俯视图。
24.图标：100
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反应槽；110
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内槽体；111
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滤板；120
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外槽体；210
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第一驱动机构；220
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第二驱动机构；230
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第三驱动机构；300
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连接臂；400
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卡盒；500
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储液槽；510
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连接管道；520
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泵体；530
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回收管道；600
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盘管；700
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蚀刻液；800
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晶片。
具体实施方式
25.下面将结合实施例对本实用新型的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
26.如图1至图2所示，本实用新型提供的湿法腐蚀装置，包括反应槽100、第一驱动机构210、连接臂300和卡盒400；其中，第一驱动机构210、连接臂300和卡盒400均设置在反应槽100中。
27.卡盒400用于放置晶片800，卡盒400通过连接臂300与第一驱动机构210的转轴连接，以使卡盒400能够以第一驱动机构210为中心转动，且卡盒400能够相对于连接臂300与卡盒400的相接处自转。
28.在使用过程中，先将晶片800放置到卡盒400内，然后启动第一驱动机构210，第一驱动机构210通过连接臂300带动卡盒400以第一驱动机构210为中心公转，同时，卡盒400能够相对于连接臂300与卡盒400的相接处自转，以使得处于卡盒400内的晶片800的各个部位能够与反应槽100内的蚀刻液700充分接触，从而提高晶片800蚀刻的均匀性。
29.具体地，本实施例中，第一驱动机构210能够驱动连接臂300和卡盒400在竖直平面
内转动，卡盒400也可以在该竖直平面内自转，需要说明的是，卡盒400也可以在与该竖直平面呈一定角度或者垂直的平面内自转。
30.需要说明的是，第一驱动机构210还可以驱动连接臂300和卡盒400在水平面内转动，卡盒400可以在该水平面内自转，也可以在与该水平面呈一定角度的平面内自转。
31.进一步的，连接臂300和卡盒400的数量均为多个，且一一对应；多个连接臂300以第一驱动机构210的转轴为中心均布。
32.具体地，连接臂300和卡盒400的数量均为多个，且一一对应，其中，每个连接臂300的一端连接有一个能够自转的卡盒400，需要说明的是，卡盒可以为具有一定容积的盒体，可以在卡盒400内固定或放置一个或者多个晶片800，盒体上具有开孔，以使反应槽100内的蚀刻液700能够进入盒体的内部并对晶片800蚀刻。连接臂300的另一端与第一驱动机构210的转轴连接，以使连接臂300能够和第一驱动机构210的转轴同步转动，从而带动连接在连接臂300另一端的卡盒400和卡盒400内的晶片800进行公转。
33.其中，需要说明的是，多个连接臂300间隔连接在转轴的周向上，优选的，多个连接臂300在转轴的周向上均布，这样受力比较均匀，转动更加稳定。
34.进一步的，湿法腐蚀装置还包括第二驱动机构220，第二驱动机构220设置在连接臂300与卡盒400的相接处，第二驱动机构220用于驱动卡盒400自转。
35.优选地，第二驱动机构220包括自转电机，自转电机也可以为减速电机，自转电机固定在连接臂300远离第一驱动机构210的一端，自转电机的输出轴与卡盒400连接，以使卡盒400能够与自转电机的输出轴同步转动。
36.需要说明的是，自转电机要采用防护层，从而避免被蚀刻液700腐蚀。
37.本实施例中，连接臂300和卡盒400的数量均为三个，第一驱动机构210能够驱动连接臂300和卡盒400在竖直平面内公转，且三个连接臂300均布在第一驱动机构210的周向上。
38.需要说明的是，第一驱动机构210可以为公转电机，公转电机可以为减速电机。公转电机的输出轴形成上述的转轴。因公转电机设置在反应槽100内与蚀刻液700接触会发生腐蚀损坏，所以，在该公转电机的外侧设置防护层，从而避免其被腐蚀，防护层可以采用现有技术中的相关材料和结构，这里不再赘述。
39.公转电机也可以采用普通电机，这时，第一驱动机构还可以包括减速器，公转电机的输出轴与减速器的输入轴连接，减速器的输出端形成上述的转轴。
40.进一步的，湿法腐蚀装置还包括储液槽500、连接管道510和泵体520；储液槽500通过连接管道510与反应槽100的底部连通，泵体520串联在连接管道510上。
41.具体地，储液槽500内的蚀刻液700通过泵体520送入至反应槽100的底部，然后再进入反应槽100中，因蚀刻液700由反应槽100的底部送入，与第一驱动机构210的转动相配合，进一步提升晶片腐蚀的均匀性。
42.进一步的，连接管道510与反应槽100的底部的相接处设置有滤板111，该滤板111上设置有多个均布的通孔，以使蚀刻液700能够均匀的涌入反应槽100，从而避免不同晶片800腐蚀不均匀的情况。
43.进一步的，反应槽100包括内槽体110和外槽体120，其中，第一驱动机构210、连接臂300和卡盒400均设置在内槽体110中；外槽体120套设于内槽体110的外部，以使内槽体
110中溢出的蚀刻液700能够进入外槽体120，外槽体120通过回收管道530与储液槽500连通。
44.具体地，本实施例中，外槽体120为圆形结构，内槽体110为方形结构，且外槽体120套设于内槽体110的周向上，其中，外槽体120的边沿高于内槽体110的边沿，以使由内槽体110溢出的蚀刻液能够进入外槽体120中，同时，外槽体120的底部通过回收管道530与储液槽500连通，从而实现蚀刻液700的循环利用。
45.需要说明的是，上述的实施例给出了内槽体110和外槽体120的一种结构形式，另外，内槽体110也可以为圆形结构，外槽体120也可以为方形结构，另外，内槽体110和外槽体120也可以为其他的多边形结构。
46.进一步的，内槽体110的周向设置有温度调节机构，温度调节机构用于调节内槽体110中的蚀刻液700的温度。
47.具体地，温度调节机构包括盘管600，盘管600环设在内槽体110的外侧周向上，通过向盘管600内通入冷凝液，从而调节内槽体110内的蚀刻液700的温度。在内槽体110中，蚀刻液700腐蚀晶片800的过程是放热过程，会产生部分的热量，为了将蚀刻液700保持在一定的温度范围内，通过上述的温度调节机构可以实现内槽体110内温度的恒定。
48.需要说明的是，内槽体110中还可以设置有温度检测装置，用于检测内槽体110内的蚀刻液700的温度，从而控制盘管600内冷凝液的流量大小，从而实现快速调节温度的效果。该温度检测装置可以是普通温度计，也可以为具有测温功能的温度传感器，能够实现自动检测温度的功能。
49.进一步的，湿法腐蚀装置还包括第三驱动机构230，第三驱动机构230与第一驱动机构210的固定端连接，用于驱动第一驱动机构210、连接臂300和卡盒400在反应槽100内上下移动。
50.具体地，第三驱动机构230可以设置在反应槽100的外部，其可以驱动公转电机、连接臂300和卡盒400在竖直平面内上下移动，从而使卡盒400在反应槽100内处于不同的高度，进一步提高卡盒400内的晶片800与蚀刻液700的接触，提高腐蚀的均匀性。
51.需要说明的是，第三驱动机构230可以为压力缸，其活动端与公转电机连接，例如，压力缸可以为电缸、液压缸或者气缸中的一种，通过压力缸的伸缩，实现卡盒400的上下移动。第三驱动机构230还可以为具有多自由度的机械手，在实现卡盒400上下移动的同时还能够方便取放第一驱动机构210、连接臂300和卡盒400。
52.本实施例提供的湿法腐蚀装置还可以包括清洗槽，清洗槽内盛放有清水，用于对在反应槽100内腐蚀的晶片800完成腐蚀后进行冲洗。可以通过上述的第三驱动机构230将第一驱动机构210、连接臂300和卡盒400从反应槽100内取出，然后放入清洗槽内进行晶片800的清洗。
53.综上，本实用新型提供的湿法腐蚀装置，包括反应槽100、第一驱动机构210、连接臂300和卡盒400；第一驱动机构210、连接臂300和卡盒400均设置在反应槽100中；卡盒400用于放置晶片800，卡盒400通过连接臂300与第一驱动机构210的转轴连接，以使卡盒400能够以第一驱动机构210为中心转动，且卡盒400能够相对于连接臂300与卡盒400的相接处自转。在使用过程中，先将晶片800放置到卡盒400内，然后启动第一驱动机构210，第一驱动机构210通过连接臂300带动卡盒400以第一驱动机构210为中心公转，同时，卡盒400能够相对
于连接臂300与卡盒400的相接处自转，以使得处于卡盒400内的晶片800的各个部位能够与反应槽100内的蚀刻液700充分接触，从而提高晶片800蚀刻的均匀性。
54.最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的范围。