[发明专利]硅片化学减薄设备

说明书

技术领域

本发明涉及硅片单面减薄技术，特别是一种适用于功率半导体器件生产过程中的硅片化学减薄设备。

背景技术

硅片单面减薄技术主要应用于6500V高压系列的可控硅、整流二极管、高密度二极管的生产工艺，单面减薄的作用是提高硅片单面的表面毫伏数，以便于下一步磷扩散工序的顺利完成。目前，国内其他企业都采用常规减薄工艺，即用磨床减薄，其存在如下问题：减薄的均匀性差，减去的厚度难以精确控制，容易碎片，而且经过金刚砂研磨，又引入杂质，造成硅片表面态难以控制。

发明内容

本发明的目的是为了提供一种解决上述问题的结构设计合理、操作简单的硅片化学减薄设备，实现硅片单面化学减薄，不仅生产批量大，而且提高了成品率，节省资源，降低生产成本。

本发明的技术方案是：

一种硅片化学减薄设备，包括盛装混酸液体的箱体，其特征在于：所述箱体底面利用立柱固定有水平支撑板，所述水平支撑板下方固定有气体鼓泡盒且水平支撑板上开设有与气体鼓泡盒相通的矩阵状气泡通孔，所述水平支撑板上方设有支架且所述支架上支撑有用于装夹硅片的旋转提篮，所述旋转提篮由两个圆形固定板、横向布置于两个圆形固定板之间的四根提篮杆组成，四根提篮杆以圆形固定板的中心线为对称中心均匀分布，所述提篮杆沿其长度方向均匀设有多个径向环形槽，四根提篮杆的径向环形槽位置相互对应且形成多个垂直方向的硅片装夹槽，所述圆形固定板外侧设有支撑在支架上的同心转轴，所述同心转轴利用传动机构与设于箱体外侧的驱动电机相连，所述箱体内另设有加温、降温用的耐腐蚀循环水管。

上述的硅片减薄漂片机，所述圆形固定板对应四根提篮杆中的三根提篮杆位置设有圆形安装孔，对应余下的一根提篮杆位置设有U形安装卡槽，以便于取放硅片。

上述的硅片减薄漂片机，所述支架上设有对应同心转轴的U形槽，所述同心转轴支撑于U形槽的槽底，同时方便放置旋转提篮。

上述的硅片减薄漂片机，所述传动机构由设于同心转轴上的从动锥形齿轮、与从动锥形齿轮啮合的主动锥形齿轮组成，所述主动锥形齿轮利用联轴器与驱动电机的输出轴端部连接，所述驱动电机倒置于箱体顶部。

上述的硅片减薄漂片机，所述耐腐蚀循环水管沿箱体内壁蛇形排布。

本发明的有益效果是：

1、通过旋转提篮带动硅片在装有酸液的箱体内旋转，旋转的同时实现减薄，对于原始硅片有效的控制了单片均匀性、重复性和稳定性，提高了最终成品率。

2、通过设于箱体内的加温、降温用的耐腐蚀循环水管，实现酸温测量、酸温控制，避免了酸温过高造成的浮胶现象，酸温过低硅片腐蚀速度慢、漂片不均匀，保证了腐蚀反应符合设计计算要求的腐蚀效率和均匀性。

3、由于提篮杆沿其长度方向均匀设有多个径向环形槽，则可实现大量硅片的同时装夹，实现硅片减薄的批量生产。

4、向气体鼓泡盒中充入氮气使其通过水平支撑板上的矩阵状气泡通孔产生均匀密集的气泡，均匀的穿过硅片，气泡在片间穿过时带动酸液流动使酸液与硅片有效的发生腐蚀反应，而且硅片与提篮杆在径向和轴向都有一定的间隙，保证了旋转腐蚀时没有死角，硅片在提篮带动下旋转，这样使硅片的腐蚀反应快速、均匀，提高了工作效率和产品质量。

综上，本申请的化学减薄方式对于成品芯片压降等动态参数的提升起到非常重要的作用，且有效的降低了磷扩时间,达到节能的目的。

附图说明

图1是本发明的结构示意图；

图2是本发明的旋转提篮的结构示意图；

图3是图2中A-A向剖面图；

图4是本发明的水平支撑板的结构示意图。

图中：1.箱体、2.循环水管、3.支架、4.圆形固定板、5.提篮杆、6.硅片、7.驱动电机、8.联轴器、9.从动锥形齿轮、10.主动锥形、11.同心转轴、12.立柱、13.气体鼓泡盒、14.水平支撑板、15径向环形槽、16

具体实施方式