[发明专利]一种碱腐蚀去除晶圆表面损伤的装置与方法

权利要求书

1.一种碱腐蚀去除晶圆表面损伤的装置，其特征在于，包括腐蚀载具、机械手、腐蚀工艺槽和碱液准备槽；其中，

腐蚀载具包括两个侧板和固定支撑在两侧板之间的固定杆；两侧板上相互对应地开有弧形槽；两侧板之间还安装有三根带齿转杆，其中一根带齿转杆的两端位于弧形槽内并可在弧形槽内移动；每根带齿转杆的两端均设有齿轮；两侧板的外侧还分别设有中心驱动齿轮和载具驱动齿轮，载具驱动齿轮与每根带齿转杆两端的齿轮啮合；

机械手包括传动齿轮组、载具驱动电机，机械手的传动齿轮组通过齿轮啮合方式带动腐蚀载具的两侧板外侧的中心驱动齿轮，中心驱动齿轮带动载具驱动齿轮，载具驱动齿轮带动带齿转杆两端的齿轮转动，进而驱动承载在三根带齿转杆上的晶圆转动；

腐蚀工艺槽的上部边缘处设有溢流槽，该溢流槽通过碱液循环回液管与碱液准备槽相通，碱液循环回液管上设有在线加热器和循环泵；腐蚀工艺槽的底部还设有碱液弥散管，该碱液弥散管通过碱液循环进液管与碱液准备槽相通；腐蚀工艺槽的外侧壁上分别设有多个超声波振子头；

碱液准备槽内部设有投入式加热器。

2.根据权利要求1所述的碱腐蚀去除晶圆表面损伤的装置，其特征在于，所述腐蚀工艺槽的上部为长方形，底部呈V形，两底面夹角范围为90-150度。

3.根据权利要求1所述的碱腐蚀去除晶圆表面损伤的装置，其特征在于，所述腐蚀工艺槽的槽体材质为310或316L不锈钢；与腐蚀工艺槽连接的管道为聚丙烯或聚四氟乙烯材质。

4.根据权利要求1所述的碱腐蚀去除晶圆表面损伤的装置，其特征在于，所述碱液弥散管向下一侧设有数个出液用小孔。

5.根据权利要求2所述的碱腐蚀去除晶圆表面损伤的装置，其特征在于，所述超声波振子头呈矩阵式排列。

6.根据权利要求1所述的碱腐蚀去除晶圆表面损伤的装置，其特征在于，所述带齿转杆对称分布在两侧板之间，所述带齿转杆的齿牙间距与晶圆传递花篮的卡槽间距相同，以方便晶圆在腐蚀载具和传递花篮之间相互传递。腐蚀载具的两侧板上相互对应地开有弧形槽，其中一根带齿转杆设置在该弧形槽的一端，通过带齿转杆在该弧形槽的移动可实现晶圆的装卸。

7.一种使用权利要求1-4中任一项所述装置进行碱腐蚀去除晶圆表面损伤的方法，其特征在于，包括以下步骤：

(1)预先在碱液准备槽中注入腐蚀剂，腐蚀剂为氢氧化钠或氢氧化钾，其浓度为30-50％；

(2)开启碱液准备槽中的加热器提升碱液温度，碱液准备槽温度为80-100℃；向腐蚀工艺槽中注入腐蚀剂时开启循环泵和在线加热器，碱液循环的流量范围是30-100L/min，控制腐蚀工艺槽内碱液的温度范围为80-120℃；

(3)腐蚀过程中开启在线加热器稳定腐蚀剂温度，开启超声波发生器，腐蚀载具带动晶圆旋转，进入腐蚀工艺槽，腐蚀过程中保持转速为10-40rpm；机械手带动载具在工艺槽中上下和左右运动，运动幅度为50-150mm，频率为5-15Hz。

8.根据权利要求7的方法，其特征在于，所述超声波发生器的超声波频率为20-200KHz。

9.根据权利要求8的方法，其特征在于，所述超声波发生器的超声波频率为40-120KHz。