[发明专利]一种基于电泳技术的自动化刻蚀机构及其使用方法

说明书

本发明公开了一种基于电泳技术的自动化刻蚀机构，包括操作面，刻蚀液操纵组件，操作面上阵列设置有若干安装槽；每个硅片根据光刻胶图案黏附有刻蚀腔体，每个刻蚀腔体的上方均对应有刻蚀操纵组件；每层刻蚀腔体均由增强纤维构筑而成，增强纤维通过若干支撑纤维固定；每个刻蚀腔体从顶层向下以三个增强纤维为涂布周期布置有亲疏水性不同的增强纤维，涂布周期包括两个超亲水介质层、一个涂布有超疏水介质层；刻蚀操纵组件包括若干等角度布置的喷头和导电纤维；每个喷头能够自动切换到刻蚀操纵组件的中心实现下料；导电纤维沿同心圆轨迹运动。该设备基于电泳操纵液滴的技术，通过电场的强弱变化，液滴表面的电荷发生迁移，改变液体表面的张力，达到平整液面的目的。

技术领域

本发明涉及硅片加工技术领域或电子技术领域，尤其涉及一种基于电泳技术的自动化刻蚀机构及其使用方法。

背景技术

电泳是生化分析中的重要手段，它是指液体(或胶状物)中的带电粒子在均匀电场的作用下运动的效应。由于液体(或胶体)中悬浮体中不同成分物质的在电场作用下迁移速度的不同，电泳效应可以有效地用于包括DNA、蛋白质、细胞等在内的物质分离，它也可用于对物质分子结构的分析。

随着器件特征尺寸的缩小，对器件制造的精确度要求越来越高。在半导体制造的过程中，要通过刻蚀从晶片表面去除不需要的材料。刻蚀的要求取决于要制作的特征图形的类型，如铝合金连线、多晶硅栅、浅沟槽隔离区。由于器件的结构复杂，因此晶片具有大量需要不同刻蚀参数的材料，这就使得刻蚀的精确程度很难控制。随着特征尺寸的缩小，使用方法中对尺寸的控制要求更严格，但特征尺寸的缩小使得刻蚀精度也更难以控制和检测，同时随着新工艺的出现同样给刻蚀过程带来的更大的困难和更高的要求。现有的刻蚀设备无法对每个硅片滴加的刻蚀液进行精确控制，进而无法对刻蚀深度进行控制，以及硅片表面刻蚀不平整。

有鉴于此，有必要对现有技术中刻蚀设备予以改进，以解决硅片刻蚀深度的精确难以控制、硅片表面刻蚀不平整的问题。

发明内容

本发明克服了现有技术的不足，提供一种基于电泳技术的自动化刻蚀机构及其使用方法，旨在解决硅片刻蚀深度的精确难以控制、硅片表面刻蚀不平整的问题。

为达到上述目的，本发明采用的技术方案为：一种基于电泳技术的自动化刻蚀机构，包括操作面，所述操作面上方设置的若干刻蚀液操纵组件，其特征在于，所述操作面上阵列设置有用于安装硅片的若干安装槽；每个所述硅片根据光刻胶图案黏附有刻蚀腔体，每个刻蚀腔体的上方均对应有所述刻蚀操纵组件；

所述刻蚀腔体至少为三层，相邻层所述刻蚀腔体的截面大小一致；每层所述刻蚀腔体均由增强纤维构筑而成，每层所述增强纤维通过若干支撑纤维固定；每个刻蚀腔体从顶层向下以三个所述增强纤维为涂布周期布置有亲疏水性不同的所述增强纤维，所述涂布周期包括两个超亲水介质层、一个涂布有超疏水介质层；

所述刻蚀操纵组件包括若干等角度布置的喷头，至少三个导电纤维；每个所述喷头能够自动切换到所述刻蚀操纵组件的中心实现下料，每个所述喷头对应不同溶液或不同浓度的溶液；所述导电纤维沿同心圆轨迹运动。

本发明一个较佳实施例中，所述刻蚀操纵组件分别对每个所述导电纤维连接的相应电极上施加直流或低频交流电压。

本发明一个较佳实施例中，外缘的所述导电纤维的电压的频率大于同心圆内侧的所述导电纤维。

本发明一个较佳实施例中，所述刻蚀液至少包括氢氟酸、硝酸或氢氟酸和硝酸混合溶液，刻蚀时间在200s-400s之间。

本发明一个较佳实施例中，顶层的所述增强纤维表面涂布有超疏水介质层，液滴能够与所述增强纤维的表面形成亲和力，导致液体与增强纤维的接触面总比中间液面要高，形成中间低、周围高的内凹液面。

本发明一个较佳实施例中，所述刻蚀腔体每层高度依据每种溶液的预定量决定。