[实用新型]单片杯式旋转蚀刻装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种半导体及封装行业用于蚀刻铝、铜、钛、金、钛、钨等金属的装置，尤其涉及一种单片杯式旋转蚀刻装置。

背景技术

在对晶圆进行蚀刻线路时，要求线路、焊盘的开口范围尺寸不得低于设计值22UM，且晶圆整片分布的每个点的相差值在±3UM以内，以保证晶圆整片蚀刻的均匀性。目前常用的蚀刻方式有槽式抖动(整批处理)、旋转喷洒式(单片处理)。槽式抖动工艺中，使晶圆在槽体内依靠自动手臂做上下抖动来完成蚀刻，这种依靠手臂上下抖动的方式蚀刻出来的线路及焊盘其均匀性较差，因槽内药液分布上下位置浓度本就有差异存在且晶圆只在槽内做上下抖动，晶圆上下左右各点之间的蚀刻数据就相差更大，因为是整批次处理方式，晶圆与晶圆之间的差异就更加明显。旋转喷洒式蚀刻的均匀性较好，但它的弱点在于机器本身造价高，特别是其供液循环系统回收利用难以实现，不利于节能减排，因其是在线加热方式，加热系统过慢，如在蚀刻厚度超4UM的铝UBM时供液系统一次要喷满6分钟以上，加热作业有时存在等待腐蚀的状态，增加了作业工时。

单片杯式旋转蚀刻法是通过将储液槽内的已加热或冷却好的药液从储液槽内通过循环泵经过过滤器抽至杯子腔体内，使在杯子上方有夹具装好的倒挂旋转晶圆，由杯子底部抽上来的药液进行反应，这样来蚀刻线路及焊盘。

另外，夹具装好时倒挂旋转晶圆，通过设定不同的旋转速度、流量能起到整片均匀性非常好的目的；抽至杯内的药液不断出现溢流并流回储液槽继续加热或冷却，这即保证药液供液的新鲜同时又使药水的回收重复利用轻松实现。

发明内容

为了克服上述缺陷，本实用新型提供了一种单片杯式旋转蚀刻装置，其装置结构简单，使用方便，蚀刻产品时效率高、均匀性好，且便于蚀刻药液的回收重复利用。

本实用新型为了解决其技术问题所采用的技术方案是：一种单片杯式旋转蚀刻装置，其包括储液槽、杯子腔体、循环泵和晶圆正反旋转锁定装置，所述循环泵恰能把盛装于所述储液槽内的蚀刻混合液输送到所述杯子腔体内；所述晶圆正反旋转锁定装置恰可拆卸固定晶圆并带动所述晶圆做正反方向旋转；以杯子腔体的开口方向为上方作为基准，所述晶圆正反旋转锁定装置设于所述杯子腔体的正上方，且安装于所述晶圆锁定装置上的晶圆至少位于所述杯子腔体的开口面以下。这样，使用时，把晶圆安装于晶圆锁定装置上，并通过循环泵把盛装于所述储液槽内的蚀刻混合液输送到杯子腔体内并达到晶圆所在平面，然后启动晶圆正反旋转锁定装置使其带动晶圆做正反方向的旋转，从而使蚀刻混合液接触晶圆进行蚀刻作业。

作为本实用新型的进一步改进，所述杯子腔体的底部与所述储液槽连通，并在其连通的第一管道上设有第一腔体排放阀。这样，在使用该装置之前，可通过杯子腔体向储液槽内添加蚀刻混合液的原料进行蚀刻混合液的配制。

作为本实用新型的进一步改进，所述杯子腔体设于所述储液槽的上方，在所述杯子腔体的外围设有溢流槽，所述溢流槽与所述储液槽连通，并在其连通的第二管道上设有第二腔体排放阀。这样，循环泵把储液槽内的蚀刻混合液不断输送到杯子腔体内，当杯子腔体内的蚀刻混合液溢流时，可把溢流液聚集到溢流槽内，然后再流回储液槽，从而实现蚀刻混合液的循环利用。

作为本实用新型的进一步改进，在所述储液槽和所述杯子腔体之间设有输送管道，并在该输送管道上从靠近储液槽到杯子腔体方向依次设有循环控制阀、循环泵、过滤器和流量计。这样，在进行蚀刻时，循环泵把储液槽内的蚀刻混合液输送到杯子腔体的过程中，可通过过滤器对蚀刻混合液进行过滤后再输送到杯子腔体，并经过流量计计算其蚀刻混合液的流量。

作为本实用新型的进一步改进，在所述储液槽上还设有废液排放阀和废液排放泵。当蚀刻混合液达不到蚀刻工艺要求时，可开启废液排放阀和废液排放泵把储液槽内的蚀刻混合液排出。

作为本实用新型的进一步改进，在所述储液槽上还设有加热器和温度感应器。这样，通过温度感应器可实时监控储液槽内蚀刻混合液的温度，并根据需要选择开启加热器对蚀刻混合液进行加热。

作为本实用新型的进一步改进，在所述储液槽内还设有超高液位感应器、高液位感应器、低液位感应器和超低液位感应器。这样，通过液位感应器可检测储液槽内液面，也可在使用前进行蚀刻混合液配制时感应原料的加入量，使用更加方便。