Устройство для одностороннего травления плоских изделий Советский патент 1980 года по МПК C23F1/08 

Изобретение относится к химическому травлению, а именно к устройствам для травления кремниевых пластин нри производстве интеграп ных схем. Известно устройство для одностороннего . травления плоских изделий, содержащее ваНну с крышкой, сетку для подачи травителя, noiBoротный столик с валом, привод столика и нагнетающее приспособление, выполнешю г в ввде сильфона с приводом 1. Это устройство является наиболее близки1«Г к изобретению по своей технической сущности и достигаемому результату. В известном устройстве процесс проходит jB закрытой ванне без визуального контроля bo стороны оператора. Однако травитель, находящийся в ванне, меняется лишь периодически, так как устройство не имеет проточной системы. В результате в процессе работы травитель загрязняется продуктами реакции в виде осадков, и при движении сильфона вверх последние поднимаются к обрабатываемым изделиям (кремниевым пластинам), что приводит к неравномерному протравливанию их и снижению П{Х)цента выхода годных изделий. Следовательно, известное устройство имеет низкую эффективность.. . Кроме того, Нагнетающее приспособление, выполненное в йиде сильфона с приводом, является ненадежным узлом устройства, так как травитель отличается высокой агрессивностью к металлам, что в условиях циклических иагрузок, действующих на сильфон, приводит к снижению долговечности и надежности всего устройства. Наконец, наличие двух индивидуальных приводов поворотного столика и сильфона усложняет конструкцию устройства и, следовательно, также умеиьшает его надежность. Дпя повышения эффективности и надежности предлагаемое устройство снабжено турбиной, жертко закрепленной на валу, при этом сетка расположена в крыщке ванны между подложкой и турбиной, а нагнетающее приспособление выполнено в виде насоса с трубопроводом, выходной конец которого расположен под углом к турбине.

Кроме того, устройство снабжено перепускным патрубком с кольцевой перфорированной трубой на конце, расположенным между турбиной и сеткой, а крышка ванны выполнена в виде двух усеченных кбнусов, соединенных между собой меньщимн основаниями,

На чертеже изображено предлагаемое устройство, общий вид.

Оно имеет ванну 1, с крышкой 2, выполненной в форме двух усеченных конусов, соединенных между собой меньшими основаниями, а также нагнетающее приспособление в ввде насоса 3 с нагнетающим трубопроводом 4. К насосу 3 подведен всасывающий трубопровод 5. В крышке 2 в подшипниковом узле 6 установлен вал 7 поворотной подложки 8. На валу 7 жес1гк6 закреплена турбина 9 с лопастями 10.

В нижней части крышки (между подложкой 8 и турбиной 9) устанойлейа сетка 11 для подачи травителя. Выходной конец 12 нагнетающего трубопровода 4 выведен в крышку ванны под углом к лопастям 10. К нагнетающему трубопроводу 4 подключен перепускной патрубок 13, в котором установлен регул1фующий вентиль 14. Конец перепускного патрубка выведен в крышку ванны между турбиной 9 и сеткой II и снабжен кольцевой перфорированной трубой 15.

В части ванны установлены фильтрующая сетка 16, всасМваюший патрубок 17, переливное устройство 18 и сливной вентиль 19. В нагнетающем трубопроводе 4 установлен фильтр 20 тонкой очистки.

Все элементы устройства, контактирующие с травителем, выполнены из фторопласта и Капролона, а нагнетающий трубопровод 4 в участке между фильтром 20 и перепускным патрубком 13 выполнен из полиэтилена.

Перед работой крьппку 2 со всеми установленными в ней элементами снимают с ванны 1 В ванну заливают травйтель до требуемого уровня, т.е. ниже фильтрующей сетки 16. На поворотной подложке 8 закрепляют кремниевые пластины 21, крьш1ку 2 снова устанавливают на ванне 1 и включают насос 3.. При закрытом положении вентиля 14 травитель под давлением поступает понагнетающему трубопроводу 4, достигает его выходного конца 12 и направляется на лопасти 10 турбины приводя ее во вращение. Таким образом осуществляется вращение подложки 8 с пластинами 21.

Проходя через турбину 9, травитель попадает на стенки верхней конической части крыщки и стекает на сетку 11. Суммарная площад отверстий сетки выбирается так, чтобы при

минимальном расходе травителя для вращения турбины травитель равномерно распределялся по верхней поверхности сетки. Проходя через сетку 11, травитель попадает на открытую поверхность пластин, закрепленных на враи1ающейся подложке 8. На сетке 16 осуществляется грубая очистка травителя, после чего он подается насосом в фильтр 20 тонкой очистки и далее цикл повторяется.

Если для конкретных условий травления требуется больший расход травителя, чем для I вращения турбины, открывают регулирующ;ий вентиль 14 Б перепускном патрубке 13, и дополнительное количество травителя поступает

через перепускной патрубок в кольцевую перфорированную трубу 15, откуда он, смешиваясь с верхним потоком травителя, поступающим через турбину, попадает на сетку 1.

Такая конструкция устройства для одностороннего травления плоских изделий способствует более качё.стве1шому травлению изделий в связи с предупреждением загрязнения травильной ванны и в результате приводит к повышению процента выхода годных изделий, а также обеспечивает повышение надежности всего устройства. Формула изобретения

1.Устройство для одностороннего травления плоских изделий, содержащее ванну с крышкой, сетку для подачи травителя, вал с подложкой, установленный с возможностью вращения и нагнетающее приспособление, отличающееся тем, что, с целью повышения эффективности устройства, оно снабжено турбиной, жестко закрепле шой на валу, при этом сетка расположена в крышке ванны между подложкой и турбиной, а нагнетающее приспособление вьпюлнено в виде насоса с трубопроводом, выходной конец которого расположен под углом к турбине.

2. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что оно снабжено перепускным патрубком с кольцевой перфорированной трубой на конце, расположенным между турбиной и сеткой.

3. Устройство по пп. 1 и 2, отличающееся тем, что крьщжа ванны выполнена в виде двух усеченных конусов, соединенных между собой меньшими основаниями. Источники информацш,

принятые во внимание при экспертизе

i. Авторское сввдетельство СССР № 425991, кл. С 23 F 1/08, 1971.