一种半导体板件沟槽刻蚀方法与流程

1.本发明涉及半导体加工技术领域，具体为一种半导体板件沟槽刻蚀方法。


背景技术：

2.半导体指常温下导电性能介于导体与绝缘体之间的材料，半导体板件是半导体加工中常用的构件之一，主要作用为半导体材料的基材，半导体板件在加工时，其表面有时需要加工沟槽，以满足一些性能或者外观要求。
3.经检索，中国专利公开了一种印刷电路板及其加工工艺(公开号：cn111477604a)，该专利具体加工工艺步骤如下：步骤一：将预先准备好的硅片基体经过机械打磨，边拐隐蔽处通过人工辅助打磨；步骤二：将步骤一打磨修整后的硅片基体放入超声波清洗机内并加入清水和氢氧化钠溶液利用超声波进行快速清洗；步骤三：在硅片的一侧刻蚀出绝缘沟槽，在绝缘沟槽内填充第一绝缘层，在第一绝缘层的外侧填充与p型基片接触的导电层；步骤四：在步骤三的基础上在硅片表面大面积离子注入对应于器件沟槽区的p型层和源区的n型层；步骤五：用复写纸将印版图复制在硅片上。
4.现有半导体板件的沟槽在加工时，加工步骤较为单一，导致沟槽的加工质量较差，并且板件的沟槽在加工后，其沟槽内部容易残留蚀刻液体，导致其沟槽容易蚀刻过度。


技术实现要素：

5.本发明的目的在于提供一种半导体板件沟槽刻蚀方法，解决以下技术问题：
6.(1)、现有板件的蚀刻步骤单一，其表面的蚀刻沟槽加工质量较差；
7.(2)、现有蚀刻装置的结构单一，导致加工质量较低，并且加工质量较差，同时在蚀刻完成后，板件沟槽的内部容易残留蚀刻液体，导致沟槽容易蚀刻过度。
8.本发明的目的可以通过以下技术方案实现：
9.一种半导体板件沟槽刻蚀方法，包括以下步骤：
10.步骤一：将板件表面的表面划分为待刻蚀区域和非刻蚀区域，将光刻胶覆盖在非刻蚀区域的表面，得到加工板件；
11.步骤二：将加工板件安装至刻蚀装置中的板件卡盘中，并启动第一气缸，将其下降至刻蚀槽中进行刻蚀加工；
12.步骤三：刻蚀加工完成后，得到刻蚀板件，将刻蚀板件移动至清洗槽中，进行清洁加工；
13.步骤四：清洗加工完成后，得到成品板件，再将成本板件从板件卡盘中取出，将成品板件的表面进行清洁，最后将其晾干。
14.作为本发明进一步的方案：所述步骤一中光刻胶的覆盖方法包括以下步骤：
15.a1：将光刻胶呈线状涂抹在板件的待刻蚀区域边缘；
16.a2：待a1中光刻胶凝固后，在板件的非刻蚀区域涂抹粘合剂；
17.a3：将剩余光刻胶覆盖在非刻蚀区域的表面。
18.作为本发明进一步的方案：所述a1步骤中线状光刻胶的直径为1.5
‑
2.5mm。
19.作为本发明进一步的方案：所述步骤四中的清洁工序包括去除非刻蚀区域表面的光刻胶和粘合剂。
20.作为本发明进一步的方案：所述步骤二中刻蚀加工时的温度为22
‑
27℃。
21.作为本发明进一步的方案：该刻蚀装置包括加工箱，所述加工箱的内部开设有加工仓，所述加工仓的内部安装有活动隔板，所述活动隔板将加工仓内部划分为刻蚀槽和清洗槽，所述加工箱内部靠近加工仓的上侧固定连接有若干个第一气缸，若干个所述第一气缸的输出端朝下且固定连接有盖板，所述盖板的侧面安装有升降支架，所述升降支架的内部安装有若干个用于夹持板件的板件卡盘。
22.作为本发明进一步的方案：所述加工箱外侧且靠近加工仓的两侧分别固定连接有风机和出气管，用于控制加工仓内部的空气流通。
23.作为本发明进一步的方案：所述活动隔板包括与加工仓固定连接的固定板，所述固定板的内部固定连接有电推杆，所述电推杆的输出端朝上且固定连接有滑板。
24.作为本发明进一步的方案：所述升降支架包括与贴合在盖板上侧的滑动板和设置在滑动板上侧的驱动电机，所述驱动电机的下表面固定连接有主动滑动管，所述主动滑动管延伸至盖板的下侧，所述主动滑动管的一侧设置有从动滑动管，且主动滑动管与从动滑动管之间固定连接有固定架，所述主动滑动管和从动滑动管的侧面均固定连接有第二气缸，两组所述第二气缸均与盖板固定连接，所述驱动电机的输出端啮合连接有同步带，所述同步带延伸至主动滑动管的内部。
25.作为本发明进一步的方案：所述从动滑动管的顶部与盖板下表面之间设置有活动间隙，活动间隙的长度大于两组第二气缸工作距离的长度，从而防止从动滑动管对第二气缸的移动造成影响。
26.作为本发明进一步的方案：所述滑动板的侧面与盖板之间固定连接有水平的第三气缸，第三气缸用于控制升降支架的移动。
27.作为本发明进一步的方案：所述板件卡盘包括驱动盘和从动盘，所述驱动盘的侧面固定连接有驱动轴，所述驱动轴的一端贯穿固定架且延伸至主动滑动管的内部，且驱动轴的一端与同步带啮合连接。
28.作为本发明进一步的方案：所述从动盘的侧面与固定架之间转动连接有弹簧柱，所述弹簧柱由两根滑动连接的柱体构件组成，且两个柱体构件之间固定连接有复位弹簧，从而控制从动盘的移动，方便使用者安装板件。
29.作为本发明进一步的方案：所述刻蚀装置的使用方法包括以下步骤：
30.s1：将板件安装在板件卡盘中，启动第一气缸，将盖板覆盖在加工仓的上侧，并将板件卡盘嵌入到刻蚀槽中刻蚀液体中，进行刻蚀加工；
31.s2：刻蚀加工完成后，启动第二气缸，将板件卡盘从刻蚀槽中提起，启动第三气缸，将板件卡盘越过活动隔板移动至清洗槽中，再次启动第二气缸，将板件卡盘下降至清洗槽中清理液体中；
32.s3：启动活动隔板中的电推杆，将滑板升起；
33.s4：启动驱动电机，通过同步带带动板件卡盘转动，对板件卡盘内部的板件进行清理。
34.作为本发明进一步的方案：所述s4步骤中，板件卡盘的转速为70
‑
85r/min。
35.本发明的有益效果：
36.本发明通过刻蚀工艺对半导体板件的沟槽进行加工，从而可以提高半导体板件沟槽的加工质量，并且在加工沟槽中，本案在板件的非刻蚀区域采用粘合剂与光刻胶进行连接，从而可以光刻胶与板件的粘合质量，并且在覆盖光刻胶之前，通过在板件不同的区域分界线设置较细的光刻胶线体，从而可以提高沟槽刻蚀的精细度；
37.另一方面，本案通过刻蚀装置，可以提高板件加工时的自动化和机械化，通过板件卡盘，可以方便工作人员将板件组装进装置中，同时通过升降支架和其内部的第三气缸，可以带动板件在刻蚀槽中清洗槽中移动，并升降支架中还设置有同步带驱动的旋转结构，用于在板件清洗时带动起旋转，从而可以提高清洗质量，进一步，加工仓内还设置有活动隔板，可以在旋转清洗时升起，从而可以防止旋转时水花飞溅的问题。
附图说明
38.下面结合附图对本发明作进一步的说明。
39.图1是本发明中刻蚀装置的立体图；
40.图2是本发明中加工仓的剖视图；
41.图3是本发明中升降支架和板件卡盘的剖视图；
42.图4是本发明图1中a部分的结构放大图。
43.图中：1、加工箱；2、加工仓；3、刻蚀槽；4、清洗槽；5、活动隔板；6、第一气缸；7、盖板；8、出气管；9、升降支架；10、固定架；11、板件卡盘；12、风机；51、固定板；52、电推杆；53、滑板；91、驱动电机；92、主动滑动管；93、从动滑动管；94、第二气缸；95、同步带；96、滑动板；97、第三气缸；111、驱动盘；112、驱动轴；113、从动盘；114、弹簧柱。
具体实施方式
44.下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。
45.请参阅图1
‑
4所示，本发明为一种半导体板件沟槽刻蚀方法，包括以下步骤：
46.步骤一：将板件表面的表面划分为待刻蚀区域和非刻蚀区域，将光刻胶覆盖在非刻蚀区域的表面，将光刻胶呈直径为1.5mm的线状涂抹在板件的待刻蚀区域边缘，待涂抹的光刻胶凝固后，在板件的非刻蚀区域涂抹粘合剂，再将剩余光刻胶覆盖在非刻蚀区域的表面，得到加工板件；
47.步骤二：将加工板件安装至刻蚀装置中的板件卡盘11中，并启动第一气缸6，将其下降至刻蚀槽3中进行刻蚀加工，刻蚀加工时的温度为25℃；
48.步骤三：刻蚀加工完成后，得到刻蚀板件，将刻蚀板件移动至清洗槽4中，进行清洁加工；
49.步骤四：清洗加工完成后，得到成品板件，再将成本板件从板件卡盘11中取出，将成品板件的表面进行去除非刻蚀区域表面的光刻胶和粘合剂，最后将其晾干。
50.该刻蚀装置包括加工箱1，加工箱1的内部开设有加工仓2，加工仓2的内部安装有活动隔板5，活动隔板5将加工仓2内部划分为刻蚀槽3和清洗槽4，加工箱1内部靠近加工仓2的上侧固定连接有若干个第一气缸6，若干个第一气缸6的输出端朝下且固定连接有盖板7，盖板7的侧面安装有升降支架9，升降支架9的内部安装有若干个用于夹持板件的板件卡盘11。
51.加工箱1外侧且靠近加工仓2的两侧分别固定连接有风机12和出气管8，用于控制加工仓2内部的空气流通。
52.活动隔板5包括与加工仓2固定连接的固定板51，固定板51的内部固定连接有电推杆52，电推杆52的输出端朝上且固定连接有滑板53。
53.升降支架9包括贴合在盖板7上侧的滑动板96和设置在滑动板96上侧的驱动电机91，驱动电机91的下表面固定连接有主动滑动管92，主动滑动管92延伸至盖板7的下侧，主动滑动管92的一侧设置有从动滑动管93，且主动滑动管92与从动滑动管93之间固定连接有固定架10，主动滑动管92和从动滑动管93的侧面均固定连接有第二气缸94，两组第二气缸94均与盖板7固定连接，驱动电机91的输出端啮合连接有同步带95，同步带95延伸至主动滑动管92的内部。
54.从动滑动管93的顶部与盖板7下表面之间设置有活动间隙，活动间隙的长度大于两组第二气缸94工作距离的长度，从而防止从动滑动管93对第二气缸94的移动造成影响。
55.滑动板96的侧面与盖板7之间固定连接有水平的第三气缸97，第三气缸97用于控制升降支架9的移动。
56.板件卡盘11包括驱动盘111和从动盘113，驱动盘111的侧面固定连接有驱动轴112，驱动轴112的一端贯穿固定架10且延伸至主动滑动管92的内部，且驱动轴112的一端与同步带95啮合连接。
57.从动盘113的侧面与固定架10之间转动连接有弹簧柱114，弹簧柱114由两根滑动连接的柱体构件组成，且两个柱体构件之间固定连接有复位弹簧，从而控制从动盘113的移动，方便使用者安装板件。
58.本发明的工作原理：
59.将板件安装在板件卡盘11中，在安装时，通过弹簧柱114内部的复位弹簧，带动从动盘113移动，将板件放置在驱动盘111与从动盘113之间，对其进行夹持，启动第一气缸6，将盖板7覆盖在加工仓2的上侧，并将板件卡盘11嵌入到刻蚀槽3中刻蚀液体中，进行刻蚀加工，在加工时，启动风机12，将加工仓2内部的空气进行流通；
60.刻蚀加工完成后，启动第二气缸94，将板件卡盘11从刻蚀槽3中提起，启动第三气缸97，将板件卡盘11越过活动隔板5移动至清洗槽4中，再次启动第二气缸94，将板件卡盘11下降至清洗槽4中清理液体中；
61.启动活动隔板5中的电推杆52，将滑板53升起，将刻蚀槽3和清洗槽4进行遮挡；
62.启动驱动电机91，通过同步带95带动板件卡盘11中的驱动轴112转动，从而带动驱动盘111和从动盘113转动，转速为75r/min，对板件卡盘11内部的板件进行清理。
63.在本发明的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“左”、“右”等指示方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以及特定的方位构造和操作，因此，不能
理解为对本发明的限制。此外，“第一”、“第二”仅由于描述目的，且不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。因此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者多个该特征。本发明的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。
64.在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”“相连”“连接”等应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接连接，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
65.以上对本发明的一个实施例进行了详细说明，但所述内容仅为本发明的较佳实施例，不能被认为用于限定本发明的实施范围。凡依本发明申请范围所作的均等变化与改进等，均应仍归属于本发明的专利涵盖范围之内。