一种真空湿法刻蚀装置的制作方法

1.本实用新型属于微纳结构构筑领域，更具体地说，尤其是涉及到应用于排除蚀刻过程中因反应产生的气体/气泡的湿法化学刻蚀装置。


背景技术：

2.在半导体或生物芯片制程中，常见的做法是利用光刻、微接触印刷、纳米压印等技术实现光刻胶/聚合物层的图案化构筑，再用湿法化学蚀刻方法将图案转移至基底上，基底包含了硅片、玻璃及金属等。
3.但是，蚀刻过程中往往会产生气体，如酸性试剂刻蚀硅、碱性试剂刻蚀硅、磷酸混合液刻蚀铝等均会产生大量气体，并附着于基板表面，从而阻碍刻蚀的进行，导致蚀刻的不均匀。传统的方法可以通过搅拌刻蚀液形成剪切力来带走气泡，但其效果不佳。另外，搅拌速度太大引起的刻蚀液对流不利于刻蚀液与基片的长时间有效接触，仍会导致不均匀蚀刻。因此，搅拌方法仅仅适用于实验室小尺寸样品蚀刻。此外，还可以通过“蚀刻-烘烤-蚀刻”方式来有效避免气泡的附着，但该方法显著影响蚀刻可控性和生产效率。
4.本技术提出，将蚀刻反应装置置于真空腔体内，通过真空的引入来高效率去除反应气泡的附着。其原理是在真空环境中，表面张力显著下降。其改善均匀性的同时，可以将有害及腐蚀性气体通过真空机组抽出。这种类型的真空泵可以利用循环水泵、初级机械泵等，保证压力小于15torr。


技术实现要素：

5.本技术中为了解决上述技术问题，本实用新型提供了一种真空湿法刻蚀装置。
6.本实用新型提供了如下的技术方案：一种真空湿法刻蚀装置，包括真空泵、刻蚀槽、承液槽、升降装置以及箱体；所述箱体呈方形结构，其内部设有一端开口的放置腔，位于所述放置腔一侧的所述箱体的端面上设有可关闭的箱门，所述箱门关闭可使所述放置腔形成密闭的空间，所述承液槽设置在所述放置腔的底部，所述刻蚀槽通过所述升降装置可升降的设置在所述承液槽的上方，所述刻蚀槽外框上设有若干通孔，所述真空泵设置在所述箱体的一侧，所述真空泵通过连通管道连通于所述放置腔，所述连通管道上设有电子阀，所述箱体上方设有控制阀，所述箱体的一侧设有气瓶，所述气瓶通过所述控制阀连通于所述放置腔。
7.优选的，所述箱体的下部设有进液管和出液管，所述进液管和所述出液管连通于所述承液槽的底部，所述进液管和所述出液管上设有节流阀。
8.优选的，所述承液槽的宽度大于所述刻蚀槽的宽度。
9.优选的，所述刻蚀槽包括安装框、隔板以及安装块，所述安装框呈方形结构，其内部设有安装腔，若干所述隔板竖直的设置在所述安装腔中，将所述安装腔分隔成若干刻蚀区，每个所述刻蚀区设有若干对呈相对位置的所述安装块，所述安装块上设有安装槽。
10.优选的，所述安装框包括框体和框门，所述框体的上端面和一侧面呈开口，所述框
门可滑动的设置在所述框体侧面的开口处，所述框体和所述框门上设有若干通孔。
11.优选的，所述框体的顶部设有上滑槽，所述框体的底部设有下滑槽，所述框门的上部安装在所述上滑槽中，所述框门的下部安装在所述下滑槽中。
12.优选的，所述升降装置包括升降气缸和连接杆，所述放置腔的两侧设有升降气缸，所述升降气缸的活塞杆通过所述连接杆连接于所述刻蚀槽。
13.优选的，所述箱门上朝向放置腔的端面上设有凸台，所述凸台外侧套接有密封橡胶圈。
14.本实用新型涉及一种真空湿法刻蚀装置，其有益效果在于：本技术提出，将蚀刻反应装置置于真空腔体内，通过真空的引入来高效率去除反应气泡的附着。其原理是在真空环境中，表面张力显著下降。其改善均匀性的同时，可以将有害及腐蚀性气体通过真空机组抽出。
附图说明
15.附图用来提供对本实用新型的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本实用新型的实施例一起用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的限制。在附图中：
16.图1是本实用新型装置的结构示意图；
17.图2是本实用新型装置中刻蚀槽的结构示意图；
18.图中标记为：1、真空泵；2、刻蚀槽；3、承液槽；4、箱体；5、箱门；6、放置腔；7、通孔；8、连通管道；9、电子阀；10、控制阀；11、气瓶；12、进液管；13、出液管；14、节流阀；15、安装框；16、隔板；17、安装块；18、刻蚀区；19、框体；20、框门；21、升降气缸；22、连接杆；23、凸台；24、密封橡胶圈。
具体实施方式
19.以下结合实施例和附图对本实用新型的构思、具体结构及产生的技术效果进行清楚、完整地描述，以充分理解本实用新型的目的、方案和效果。需要说明的是，在不冲突的情况下本技术中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。需要说明的是，如无特殊说明，当某一特征被称为“固定”、“连接”在另一个特征，它可以直接固定、连接在另一个特征上，也可以间接地固定、连接在另一个特征上。此外，本实用新型中所使用的上、下、左、右等描述仅仅是相对于附图中本实用新型各组成部分的相互位置关系来说的。
20.如图1至2所示，一种真空湿法刻蚀装置，包括真空泵1、刻蚀槽2、承液槽3、升降装置以及箱体4；所述箱体4呈方形结构，其内部设有一端开口的放置腔6，位于所述放置腔6一侧的所述箱体4的端面上设有可关闭的箱门5，所述箱门5关闭可使所述放置腔6形成密闭的空间，所述承液槽3设置在所述放置腔6的底部，所述刻蚀槽2通过所述升降装置可升降的设置在所述承液槽3的上方，所述刻蚀槽2外框上设有若干通孔7，所述真空泵1设置在所述箱体4的一侧，所述真空泵1通过连通管道8连通于所述放置腔6，所述连通管道8上设有电子阀9。所述箱体4上方设有控制阀10，所述箱体4的一侧设有气瓶11，所述气瓶11通过所述控制阀10连通于所述放置腔6。将刻蚀的材料按顺序的安放在刻蚀槽2中，关闭箱门5，打开真空泵1和电子阀9，关闭控制阀10，将放置腔6中的气体抽出，升降装置启动，将刻蚀槽2下降至承液槽3中进行刻蚀，刻蚀完成之后，升降装置再次启动，将刻蚀槽2提升到承液槽3的上方。
打开控制阀10，让气体进入，使放置腔6气压和环境气压平衡，便于打开箱门5。另外，气瓶11中的气体通过控制阀10可以进入到放置腔6中，进行气氛保护。
21.具体的，所述箱体4的下部设有进液管12和出液管13，所述进液管12和所述出液管13连通于所述承液槽3的底部，所述进液管12和所述出液管13上设有节流阀14。通过进液管12可以将化学药液输送至承液槽3中，通过出液管13也可以将废弃的化学药液流出。
22.所述承液槽3的宽度大于所述刻蚀槽2的宽度，便于刻蚀槽2下降沉入到承液槽3中。所述刻蚀槽2包括安装框15、隔板16以及安装块17，所述安装框15呈方形结构，其内部设有安装腔，若干所述隔板16竖直的设置在所述安装腔中，将所述安装腔分隔成若干刻蚀区18，每个所述刻蚀区18设有若干对呈相对位置的所述安装块17，所述安装块17上设有安装槽。所述安装框15包括框体19和框门20，所述框体19的上端面和一侧面呈开口，所述框门20可滑动的设置在所述框体19侧面的开口处，所述框体19和所述框门20上设有若干通孔7。所述框体19的顶部设有上滑槽，所述框体19的底部设有下滑槽，所述框门20的上部安装在所述上滑槽中，所述框门20的下部安装在所述下滑槽中。需要将刻蚀材料安装到刻蚀槽中时，将框门20打开，将刻蚀材料安装到刻蚀区18，刻蚀材料两端对应的安装在安装槽中，安装完成之后将框门20关闭。承液槽3中的化学药液从通孔进入到刻蚀区，对刻蚀材料进行刻蚀。
23.所述升降装置包括升降气缸21和连接杆22，所述放置腔6的两侧设有升降气缸21，所述升降气缸21的活塞杆通过所述连接杆22连接于所述刻蚀槽2。完成刻蚀材料摆放之后，升降气缸21启动，将刻蚀槽2升起和下降至承液槽3中。
24.另外，所述箱门5上朝向放置腔的端面上设有凸台23，所述凸台23外侧套接有密封橡胶圈24。关闭箱门5时，凸台23通过密封橡胶圈24紧密的和放置腔配合。
25.以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。