[发明专利]一种去除硅片边缘氧化膜的装置及方法

权利要求书

1.一种去除硅片边缘氧化膜的装置，其特征在于，所述装置为卧式结构，包括由上下两部分组成的去边圆盘（1）和用于放置硅片（9）的真空吸盘（10），上圆盘（1.1）的圆周设有凸台，下圆盘（1.2）的圆周设有凹槽，上圆盘（1.1）的凸台嵌入到下圆盘（1.2）的凹槽里，构成整体的去边圆盘（1）；下圆盘（1.2）的圆周另外还设有凹槽，该凹槽深处弧面上分布着一圈渗液通孔（7），组装后的去边圆盘（1）中部形成整体凹槽（3），整体凹槽（3）外部缠有摩擦布（4），缠有摩擦布（4）的整体凹槽（3）与放置在真空吸盘（10）上的硅片（9）在同一水平面上；上圆盘（1.1）的上表面中心位置留有补液孔（2），该补液孔内插管道与补给用HF封闭容器连接；下圆盘（1.2）的底部封闭，组装后的去边圆盘（1）内部为中空结构，中空部分填充吸水海绵（8），用来吸收与SiO₂膜进行反应的HF溶液；去边圆盘（1）粘接固定在固定架（5）上，固定架（5）与旋转轴（6）连接固定，旋转轴（6）连接步进电机；所述的真空吸盘（10）通过固定在底部的移动旋转轴（11）与控制系统连接。

2.根据权利要求1所述的一种去除硅片边缘氧化膜的装置，其特征在于，所述的上圆盘（1.1）和下圆盘（1.2）上分别设有连接定位结构，上圆盘（1.1）上设有定位凹槽（1.11），下圆盘（1.2）上设有定位凸台（1.21），通过上圆盘（1.1）上的定位凹槽（1.11）和下圆盘（1.2）上的定位凸台（1.21）卡紧固定整体的去边圆盘（1）。

3.根据权利要求1所述的一种去除硅片边缘氧化膜的装置，其特征在于，所述的去边圆盘（1）和固定架（5）均采用PEEK材料加工制成。

4.一种采用如权利要求1所述的去除硅片边缘氧化膜的装置去除硅片边缘氧化膜的方法，其特征在于，该方法有如下步骤：

一、将HF溶液通入去边圆盘内，待凹槽外位置所缠绕的摩擦布润湿后停止通入HF溶液；

二、取背封好的硅片吸附在真空吸盘上，将主定位面与晶片触点开关平面接触并 对齐，参照去边圆盘的整体凹槽位置调整真空吸盘在X轴、Y轴、Z轴位置，使真空吸盘上的硅片与去边圆盘的整体凹槽位置在同一水平面上；

三、首先设定去边圆盘与真空吸盘的旋转方向互为逆旋转；然后通过控制系统界面输入晶片几何结构及硅片的运动轨迹：几何结构包括定位面数量、晶片直径、定位面长度；硅片的运动轨迹包括定位面往复次数和旋转转数；

四、根据硅片边缘氧化膜厚度及去除宽度，设定去边圆盘转速为1-2r/min，真空吸盘转速为10-30r/min，真空吸盘在X轴的进给速度为1-3mm/s，参数导入后打开触点开关，开始自动去边，去边程序结束后，载有硅片的真空吸盘自动回到装片位置，手动充气卸片；

五、去边结束后，用去离子水清洗干净，检测并测量边缘SiO₂膜去除情况，单片硅片边缘SiO₂膜去除时间为2-3min。

5.根据权利要求4所述的一种去除硅片边缘氧化膜的方法，其特征在于，每隔30min，观察去边圆盘整体凹槽位置所缠绕的摩擦布上吸附HF溶液情况，视吸附HF溶液情况，调整HF溶液补给速度，滴入去边圆盘中的HF溶液流量控制在3-5滴/min。

6.根据权利要求5所述的一种去除硅片边缘氧化膜的方法，其特征在于，所述的去边圆盘每工作4小时更换整体凹槽位置缠绕的摩擦布，以去除反应产物H₂O，保证HF溶液浓度和去除速率。

7.根据权利要求6所述的一种去除硅片边缘氧化膜的方法，其特征在于，所述的HF溶液浓度为49%HF水溶液。