一种硅电极清洗治具
技术领域
本实用新型涉及半导体硅材料制造技术领域，尤其是涉及一种硅电极清洗治具。
背景技术
现代超大规模集成电路的主要制作工艺包括薄膜制备(CVD、PVD)、扩散掺杂、离子注入、高温工艺(氧化、退火)、光刻、刻蚀等。其中刻蚀工艺是晶圆加工过程中一个重要的工序，主要是通过化学或者物理的方法有选择的从硅片表面去除不需要的材料。其中干法刻蚀是通过等离子体气体中轰击硅片表面。
硅电极，又叫等离子分流盘，为结构上有大量微孔，且具有一定厚度的硅质圆饼材料，是用来分散等离子体气体，从而使等离子体气体均匀的轰击到晶圆表面。随着超大规模集成电路版图设计越来越精细，现在的晶圆制程工艺普遍已经步入纳米时代，因此对整个制程中的洁净度提出了非常高的要求。由于硅电极和晶圆在干法刻蚀机腔体中是直接接触的，因此为了避免在干法刻蚀过程中给晶圆带来污染，硅电极也需要有较高的洁净度。硅电极的洁净度也主要表面在表面及其微孔内不能存在较多的颗粒、金属和有机物等污染。
现在硅电极的制造工艺，主要采用机械加工的方式完成外形加工，然后采用化学腐蚀的方式进行表面和微孔清洗处理，而化学腐蚀过程中硅电极和化学酸液存在较为剧烈的化学反应。目前大多数硅电极制造工艺种均使用花篮治具来实现硅电极腐蚀清洗，由于硅电极外形尺寸较大并且存在微孔等特征外形，在酸液腐蚀过程中会存在酸液腐蚀不均造成的色差问题和治具接触印记问题。因此需要设计一种治具来实现硅电极在酸液中的均匀腐蚀清洗。
中国专利申请公开号CN207651451U，公开日为2018年07月24日，名称为“一种硅片单面刻蚀装置”，公开了一种硅片单面刻蚀装置，包括刻蚀室，循环泵和药液管道；所述刻蚀室内设置一个用于承托硅片的旋转工作台，在旋转工作台上方设有喷淋装置；喷淋装置与药液管道连通，刻蚀室底部设有出水口，出水口与循环泵通过药液管道连通；所述旋转工作台包括旋转驱动装置、抽真空装置和托板，所述托板与旋转驱动装置的转轴连接以使托板随转轴旋转而旋转，所述托板包括托板本体，空腔和真空吸附孔，空腔位于托板本体的内部，真空吸附孔与空腔相连且真空吸附孔贯穿至托板本体上表面，空腔与抽真空装置相连通。但是上述技术仅能进行硅片单面刻蚀，不适用于对硅电极双面同时进行刻蚀。
发明内容
本实用新型为了克服现有技术中硅电极在酸液中腐蚀不均匀的问题，提供一种硅电极清洗治具，可以动态旋转刻蚀，避免传统固定式花篮刻蚀带来的接触色差和刻蚀不均的问题。
为了实现上述目的，本实用新型采用以下技术方案：
一种硅电极清洗治具，包括悬挂件和环形圆盘，悬挂件上设有挂钩，环形圆盘包括互相配合且可拆连接的两个半环，两个半环左右对称布置，半环上设有支撑架，支撑架上设有与挂钩适配的转轴，两个半环之间设有用于固定硅电极的固定槽。
上述技术方案中，悬挂件和环形圆盘形成立式转轮结构，两个半环合成环形圆盘，将硅电极放入两个半环之间的固定槽内，可以实现硅电极的固定装夹。将硅电极置于环形圆盘中固定好后，将环形圆盘上的转轴卡入挂钩的卡槽中，手提悬挂件，即可将硅电极放入混酸溶液里进行腐蚀清洗。而环形圆盘只需手拨动环形圆盘就可以转动，可以进行动态旋转刻蚀，避免了传统固定式花篮刻蚀带来的接触色差和刻蚀不均的问题。
作为优选，所述转轴远离支撑架的一侧设有第一轴肩。所述第一轴肩可以避免环形圆盘转动时从挂钩上脱落。
作为优选，所述转轴靠近支撑架的一侧设有第二轴肩；第一轴肩、转轴和第二轴肩形成工型轴结构。所述第二轴肩可以避免挂钩与支撑架直接接触，工型轴结构可以避免环形圆盘左右晃动。
作为优选，所述半环与另一个半环的接触面上设有第一环槽，第一环槽的底部设有第二环槽，第一环槽的顶部直径大于底部直径，第二环槽的顶部直径大于底部直径，第一环槽的侧壁与第二环槽的侧壁相连，第一环槽侧壁与接触面的夹角大于第二环槽侧壁与接触面的夹角。上述结构中，两个半环的第一环槽和第二环槽拼接后形成一个双层V型槽，即上层V型槽的底部设有一个斜率更大的V型槽；该双层V型槽结构既能固定硅电极，又能避免电极圆饼材料的上下表面和外圆与治具接触，最终双层V型槽与硅电极外表面是线接触，形成最小的接触面积，使刻蚀更充分，避免了外观刻蚀色差和接触印记问题。
作为优选，所述第一环槽侧壁与接触面的夹角为70°~85°；第二环槽侧壁与接触面的夹角为25°~45°。
作为优选，所述支撑架数量为三个，三个支撑架均匀分布在半环之上，支撑架上设有立柱，支撑架通过立柱与半环固定。支撑架均匀分布在环形圆盘之上，可以使环形圆盘整体结构更加均匀，环形圆盘转动时更加平滑。所述立柱可以使支撑架高于环形圆盘表面形成镂空设计，该设计避免了硅电极在酸液中旋转时，支架对硅电极上下表面酸液接触的干扰，使酸液最大程度均匀接触到硅电极表面。
作为优选，所述半环上设有螺纹孔，两个半环通过螺栓连接，螺栓穿过螺纹孔。螺纹连接结构简单，便于硅电极的拆装。
作为优选，所述螺纹孔设置在两个相邻的支撑架正中心。所述环形圆盘表面每一个螺纹孔与每个支撑支架夹角为60°，相互错开，均匀分布在环形圆盘表面，使两个半环夹紧更加均匀，也便于拆装。
作为优选，所述挂钩上设有可放入转轴的卡槽。所述卡槽具有一定深度，可以将环形圆盘稳定的挂到卡槽里，圆轮的旋转只需手拨动环形圆盘就可以转动。
作为优选，所述悬挂件和环形圆盘的材料为聚丙烯。所述材料在80℃以下能耐酸、碱、盐液及多种有机溶剂的腐蚀，保证了在酸液长时间腐蚀过程中不会损坏。
本实用新型的有益效果是：（1）采用立式转轮结构，可以动态旋转刻蚀，避免了传统固定式花篮刻蚀带来的接触色差和刻蚀不均的问题；（2）环形圆盘的双层V型槽设计，避免了硅电极的上下表面和外圆侧面与治具接触，保证了刻蚀充分；（3）圆盘固定支架的镂空设计，减少了治具旋转时酸液对硅电极表面的不均匀冲刷；（4）环形圆盘与悬挂件通过转轴与挂钩卡槽配合，治具装配和拆卸方便快捷。
附图说明
图1是本实用新型的结构示意图；
图2是本实用新型中环形圆盘的剖视图。
图中：悬挂件1、挂钩1.1、卡槽1.2、环形圆盘2、半环2.1、支撑架2.2、转轴2.3、固定槽2.4、第一环槽2.4.1、第二环槽2.4.2、第一轴肩2.5、第二轴肩2.6、螺纹孔2.7、立柱2.8。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例对本实用新型做进一步的描述。
实施例1：
如图1和图2所示，一种硅电极清洗治具，包括悬挂件1和环形圆盘2，所述悬挂件1和环形圆盘2的材料为聚丙烯；悬挂件1上设有挂钩1.1，挂钩1.1上设有可放入转轴2.3的卡槽1.2；环形圆盘2包括互相配合且可拆连接的两个半环2.1，两个半环2.1左右对称布置，半环2.1上设有螺纹孔2.7，两个半环2.1通过螺栓连接，螺栓穿过螺纹孔2.7；半环2.1上设有三个支撑架2.2，三个支撑架2.2均匀分布在半环2.1之上，支撑架2.2上设有立柱2.8，支撑架2.2通过立柱2.8与半环2.1固定；支撑架2.2的宽度为30mm，立柱2.8的高度为50mm；螺纹孔2.7设置在两个相邻的支撑架2.2正中心；支撑架2.2上设有与挂钩1.1适配的转轴2.3，转轴2.3远离支撑架2.2的一侧设有第一轴肩2.5，转轴2.3靠近支撑架2.2的一侧设有第二轴肩2.6；第一轴肩2.5、转轴2.3和第二轴肩2.6形成工型轴结构；半环2.1与另一个半环2.1的接触面上设有第一环槽2.4.1，第一环槽2.4.1的底部设有第二环槽2.4.2，第一环槽2.4.1的顶部直径大于底部直径，第二环槽2.4.2的顶部直径大于底部直径，第一环槽2.4.1的侧壁与第二环槽2.4.2的侧壁相连，第一环槽2.4.1侧壁与接触面的夹角为80°，第二环槽2.4.2侧壁与接触面的夹角为35°，两个半环2.1的第一环槽2.4.1和第二环槽2.4.2拼接后形成用于固定硅电极的固定槽2.4；固定槽2.4的结构为一个双层V型槽，即上层V型槽的底部设有一个斜率更大的V型槽。
上述技术方案中，悬挂件1和环形圆盘2形成立式转轮结构，两个半环2.1合成环形圆盘2，将硅电极放入两个半环2.1之间的固定槽2.4内，可以实现硅电极的固定装夹。将硅电极置于环形圆盘2中固定好后，将环形圆盘2上的转轴2.3卡入挂钩1.1的卡槽1.2中，手提悬挂件1，即可将硅电极放入混酸溶液里进行腐蚀清洗。而环形圆盘2只需手拨动环形圆盘2就可以转动，可以进行动态旋转刻蚀，避免了传统固定式花篮刻蚀带来的接触色差和刻蚀不均的问题。双层V型槽结构既能固定硅电极，又能避免电极圆饼材料的上下表面和外圆与治具接触，最终双层V型槽与硅电极外表面是线接触，形成最小的接触面积，使刻蚀更充分，避免了外观刻蚀色差和接触印记问题。
本实用新型的有益效果是：采用立式转轮结构，可以动态旋转刻蚀，避免了传统固定式花篮刻蚀带来的接触色差和刻蚀不均的问题；环形圆盘的双层V型槽设计，避免了硅电极的上下表面和外圆侧面与治具接触，保证了刻蚀充分；圆盘固定支架的镂空设计，减少了治具旋转时酸液对硅电极表面的不均匀冲刷；环形圆盘与悬挂件通过转轴与挂钩卡槽配合，治具装配和拆卸方便快捷。
