CN110648891B - 一种等离子刻蚀机用二氧化硅去除组件 - Google Patents

Abstract

本发明涉及硅片加工技术领域，且公开了一种等离子刻蚀机用二氧化硅去除组件，所述托盘的顶部安装有导管，所述导管的内部填充有膨胀液，所述导管的内壁滑动连接有位于膨胀液上方的推动块，所述推动块的端部固定连接有推动杆，所述推动杆的一端固定连接有位于导管上方的储液管。导管与导热孔之间的配合，使得硅片受到化学与物理反应后产生的温度，直接传输至膨胀液，使得膨胀液根据周围的温度自动膨胀上升，从而将溶液通过导流管挤出，滴落至硅片上，使得硅片上吸附的二氧化硅被溶液中和，然后部分溶液通过导管接触膨胀液，使得膨胀液遇冷回归到初始位置，便于溶液的再次挤出，使得硅片再加工时表面始终保持洁净的状态，增加硅片在使用中的稳定性。

Description

一种等离子刻蚀机用二氧化硅去除组件

技术领域

本发明涉及硅片加工技术领域，具体为一种等离子刻蚀机用二氧化硅去除组件。

背景技术

等离子刻蚀机，又叫等离子蚀刻机、等离子平面刻蚀机、等离子体刻蚀机、等离子表面处理仪、等离子清洗系统等，主要用于硅材料的蚀刻技术。

现有等离子蚀刻机的工作原理如图4所示，在真空低气压下，ICP射频电源产生的射频输出到环形耦合线圈，以一定比例的混合刻蚀气体经耦合辉光放电，产生高密度的等离子体，在下电极的RF射频作用下，这些等离子体对基片表面进行轰击，基片图形区域的半导体材料的化学键被打断，与刻蚀气体生成挥发性物质，以气体形式脱离基片，从真空管路被抽走，在刻蚀的过程中，由于化学反应和物理轰击的进行，粒子之间的频繁碰撞以及粒子与硅片的碰撞都会产生一定量的热量，从而会使硅片表面的温度不断升高，加剧硅片的氧化程度，且过高的温度会造成硅片表面的严重损伤，影响硅片的使用，同时等离子刻蚀机反应气体在扩散过程中氧的通入，在硅片表面形成层Si02，在高温下P0Cl3(三氯氧磷)与02形成P205(五氧化二磷)，部分P原子进入Si取代部分晶格上的Si原子形成n型半导体，部分则留在了Si02(二氧化硅)中形成PSG(磷硅玻璃)，磷硅玻璃的存在使得硅片在空气中表面容易受潮，导致电流的降低和功率的衰减；同时死层的存在大大增加了发射区电子的复合，会导致少子寿命的降低，进而降低了Voc(开路电压)和Isc(短路电流)；磷硅玻璃的存在使得PECVD(等离子体化学气相沉积法)后产生色差，在PECVD工序将使镀的SIxNy(氮化硅)容易发生脱落，降低电池的转换效率。

发明内容

针对上述背景技术的不足，本发明提供了一种等离子刻蚀机用二氧化硅去除组件，具备消除二氧化硅、自动降温的优点，解决了背景技术提出的问题。

本发明提供如下技术方案：一种等离子刻蚀机用二氧化硅去除组件，包括机体、进气管、托盘、硅片、二氧化硅层、进气管连通在机体的顶部，托盘安装在机体的内部，硅片安装在托盘上，二氧化硅层吸附在硅片的顶部，所述托盘的顶部安装有导管，所述导管的内部填充有膨胀液，所述导管的内壁滑动连接有位于膨胀液上方的推动块，所述推动块的端部固定连接有推动杆，所述推动杆的一端固定连接有位于导管上方的储液管，所述推动杆的一端贯穿并储液管并与储液管的内壁滑动连接，所述储液管的端部固定连接有位于储液管内部的滑动块，所述储液管的内部填充有溶液，所述储液管的侧面连通有导流管，所述储液管的顶部固定连接有支撑板，所述支撑板的底部与硅片的顶部固定连接。

优选的，所述导管的内壁滑动安装有硅胶套，所述硅胶套为弹性硅胶，所述导管上开设有导热孔，所述导热孔环形排列在导管的外部。

优选的，所述推动块与导管顶部内壁的间距大于滑动块与导流管之间的间距，所述溶液为添加水溶液的氢氟酸，所述导流管的开口角度为向下倾斜状。

优选的，所述导管与二氧化硅层之间的间距不大于1cm，所述导管分别设在二氧化硅层的两侧。

优选的，所述支撑板与储液管的连接处开设有注水孔，所述注水孔的顶部安装有注水管，所述注水管的一端连通有位于机体外部的水箱，所述水箱的外部套装有支撑套。

本发明具备以下有益效果：

1、该等离子刻蚀机用二氧化硅去除组件，通过导管与导热孔之间的配合，使得硅片受到化学与物理反应后产生的温度，直接传输至膨胀液，使得膨胀液根据周围的温度自动膨胀上升，从而将溶液通过导流管挤出，滴落至硅片上，使得硅片上吸附的二氧化硅被溶液中和，然后部分溶液通过导管接触膨胀液，使得膨胀液遇冷回归到初始位置，便于溶液的再次挤出，使得硅片再加工时表面始终保持洁净的状态，增加硅片在使用中的稳定性。

2、该等离子刻蚀机用二氧化硅去除组件，通过溶液与二氧化硅层的反应，产生四氟化硅与水，使得四氟化硅通过气体排出，同时剩余的水溶液扩散到硅片上，降低硅片表面的温度，减缓硅片氧化的时间，使得硅片始终处于较佳的环境下加工，进一步增加硅片加工后的质量。

附图说明

图1为本发明结构示意图；

图2为图1的局部放大结构示意图；

图3为导管的外部结构示意图；

图4为现有结构示意图。

图中：1、机体；2、进气管；3、托盘；4、硅片；5、二氧化硅层；6、硅胶套；7、膨胀液；8、推动块；9、推动杆；10、储液管；11、滑动块；12、溶液；13、导流管；14、支撑板；15、注水孔；16、注水管；17、水箱；18、支撑套；19、导热孔；20、导管。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

请参阅图1-3，一种等离子刻蚀机用二氧化硅去除组件，包括机体1、进气管2、托盘3、硅片4、二氧化硅层5，进气管2连通在机体1的顶部，托盘3安装在机体1的内部，硅片4安装在托盘3上，二氧化硅层5吸附在硅片4的顶部，所述托盘3的顶部安装有导管20，所述导管20的内部填充有膨胀液7，膨胀液7为水银液体，所述导管20的内壁滑动连接有位于膨胀液7上方的推动块8，所述推动块8的端部固定连接有推动杆9，推动杆9的外壁与导管20、储液管10的内壁滑动连接，使得推动杆9可以移动不同的位置，所述推动杆9的一端固定连接有位于导管20上方的储液管10，所述推动杆9的一端贯穿并储液管10并与储液管10的内壁滑动连接，所述储液管10的端部固定连接有位于储液管10内部的滑动块11，所述储液管10的内部填充有溶液12，所述储液管10的侧面连通有导流管13，所述储液管10的顶部固定连接有支撑板14，所述支撑板14的底部与硅片3的顶部固定连接，便于增加储液管10的稳定性。

其中，所述导管20的内壁滑动安装有硅胶套6，所述硅胶套6为弹性硅胶，使得硅胶套6可以被膨胀液7发生不同的形变，使得膨胀液7可以带动硅胶套6在导管20的内壁沿轴向运动，所述导管20上开设有导热孔19，所述导热孔19环形排列在导管20的外部，便于硅片3与周围气体的温度，传输给膨胀液7，使得膨胀液7可以根据硅片3与气体的温度，自适应做出相应的形变，使得溶液12自动向下扩散，降低硅片3表面的温度，减缓硅片3的氧化，增加硅片3在加工时的质量。

其中，所述推动块8与导管20顶部内壁的间距大于滑动块11与导流管13之间的间距，所述溶液12为添加水溶液的氢氟酸，所述导流管13的开口角度为向下倾斜状，使得推动块8移动到最顶端时，可以将滑动块11推至高于导流管13开口处的位置，使得储液管10内部的溶液12全部流出，同时利用重力的作用，将水溶液自动向下滴落，去除二氧化硅层。

其中，所述导管20与二氧化硅层4之间的间距不大于1cm，所述导管20分别设在二氧化硅层4的两侧，便于硅片3上的温度传递到导管20上，使得导管20快速根据硅片3上的温度自动调节适宜的温度，增加硅片3在加工时的稳定性。

其中，所述支撑板14与储液管10的连接处开设有注水孔15，所述注水孔15的顶部安装有注水管16，所述注水管16的一端连通有位于机体1外部的水箱17，所述水箱17的外部套装有支撑套18，水箱17每次加水量不超过导流管13的开口处，一方面便于滑动块11向上推动，另一方面使得储液管10中的溶液12能够得到及时的补充，刻蚀机上设有观察窗，通过观察窗可以观看储液管10中的容量。

工作原理，随着反应气体不断的轰击硅片3表面，使得硅片3表面开始急剧升温，同时氧气的注入产生二氧化硅吸附在硅片3上，此时硅片3与周围的温度随着气体流动，通过导热孔19与气体的温度逐渐接触导管20与硅胶套6，温度的上升，使得膨胀液7开始不断膨胀发生形变，带动推动块8向上移动，再带动推动杆9向上移动，然后推动滑动块11不断向上移动，将储液管10内部的溶液12挤出，再通过导流管13向下滴落，扩散至硅片3上，然后溶液12与二氧化硅层4发生化学反应，产生四氟化硅气体与水溶液，气体随反应气体排出，水溶液将硅片3表面的温度逐渐降低，同时部分水溶液与溶液12流至导管20的外壁，对膨胀液7降温，然后膨胀液7遇冷收缩，逐渐恢复到初始位置，当储液管10内部的溶液12变少时，启动水箱17补充溶液12。

需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (2)

1.一种等离子刻蚀机用二氧化硅去除组件，包括机体（1）、进气管（2）、托盘（3）、硅片（4）、二氧化硅层（5），进气管（2）连通在机体（1）的顶部，托盘（3）安装在机体（1）的内部，硅片（4）安装在托盘（3）上，二氧化硅层（5）吸附在硅片（4）的顶部，其特征在于：所述硅片（4）的顶部安装有导管（20），所述导管（20）的内部填充有膨胀液（7），所述导管（20）的内壁滑动连接有位于膨胀液（7）上方的推动块（8），所述推动块（8）的端部固定连接有推动杆（9），所述推动杆（9）的一端固定连接有位于导管（20）上方的储液管（10），所述推动杆（9）的一端贯穿并储液管（10）并与储液管（10）的内壁滑动连接，所述储液管（10）的端部固定连接有位于储液管（10）内部的滑动块（11），所述储液管（10）的内部填充有溶液（12），所述储液管（10）的侧面连通有导流管（13），所述储液管（10）的顶部固定连接有支撑板（14），所述支撑板（14）的底部与硅片（4）的顶部固定连接；

所述导管（20）的内壁滑动安装有硅胶套（6），所述硅胶套（6）为弹性硅胶，所述导管（20）上开设有导热孔（19），所述导热孔（19）环形排列在导管（20）的外部；

所述推动块（8）与导管（20）顶部内壁的间距大于滑动块（11）与导流管（13）之间的间距，所述溶液（12）为添加水溶液的氢氟酸，所述导流管（13）的开口角度为向下倾斜状；

所述支撑板（14）与储液管（10）的连接处开设有注水孔（15），所述注水孔（15）的顶部安装有注水管（16），所述注水管（16）的一端连通有位于机体（1）外部的水箱（17），所述水箱（17）的外部套装有支撑套（18）；

通过导管与导热孔之间的配合，使得硅片受到化学与物理反应后产生的温度，直接传输至膨胀液，使得膨胀液根据周围的温度自动膨胀上升，从而将溶液通过导流管挤出，滴落至硅片上，使得硅片上吸附的二氧化硅被溶液中和，然后部分溶液通过导管接触膨胀液，使得膨胀液遇冷回归到初始位置，便于溶液的再次挤出，使得硅片再加工时表面始终保持洁净的状态，增加硅片在使用中的稳定性。

2.根据权利要求1所述的一种等离子刻蚀机用二氧化硅去除组件，其特征在于：所述导管（20）与二氧化硅层（4）之间的间距不大于1cm，所述导管（20）分别设在二氧化硅层（4）的两侧。

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