本實(shí)用新型涉及半導(dǎo)體加工技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種微結(jié)構(gòu)刻蝕的加工裝置。

背景技術(shù)：

半導(dǎo)體材料是制作晶體管、集成電路、電力電子器件、光電子器件的重要基礎(chǔ)材料。但需進(jìn)一步加工出微結(jié)構(gòu)實(shí)現(xiàn)特定的功能。例如，在基本信號(hào)轉(zhuǎn)換中，基于微結(jié)構(gòu)的空間光調(diào)制器能響應(yīng)電信號(hào)或光信號(hào)來(lái)調(diào)節(jié)光束；在微流控芯片上加工出的各種微結(jié)構(gòu)(如微通道、槽、微柱、壩式結(jié)構(gòu)等)可實(shí)現(xiàn)芯片中流體的各種生物、化學(xué)、物理反應(yīng)和處理。因此，更為簡(jiǎn)易地在半導(dǎo)體材料上制備復(fù)雜微結(jié)構(gòu)的方法及裝置擁有廣泛的應(yīng)用前景。

在半導(dǎo)體加工技術(shù)領(lǐng)域中，目前加工微結(jié)構(gòu)的方法主要有干法刻蝕、濕法刻蝕和光刻等。然而，干法刻蝕裝置反應(yīng)腔保護(hù)板需頻繁清洗和更換，從而降低了干法刻蝕裝置的正常工作時(shí)間，導(dǎo)致刻蝕效率低、維護(hù)成本增加；且由于能量離子、電子和光子的轟擊，會(huì)對(duì)器件造成一定損傷(如原子位移損傷、污染損傷、載荷損傷和輻射損傷等)，并改變了器件的機(jī)械與電性能；光刻機(jī)的發(fā)展在繼續(xù)向高分辨率延展，幾乎達(dá)到了物理極限，因而面臨巨大困難，并隨著高分辨率延伸導(dǎo)致其掩膜誤差因子增大，造成復(fù)制圖形精度下降，成本大幅增加。濕法刻蝕裝備因濕法刻蝕方法本身各向同性刻蝕的原理，無(wú)法加工出復(fù)雜的微結(jié)構(gòu)。金屬輔助化學(xué)刻蝕是一種最近發(fā)展的的半導(dǎo)體材料加工方法，具有加工各種復(fù)雜微結(jié)構(gòu)的能力。但是，目前未有成套的金屬輔助化學(xué)刻蝕裝備，亟需進(jìn)一步提出一種面向復(fù)雜微結(jié)構(gòu)加工的高效和簡(jiǎn)易的裝置。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本實(shí)用新型的目的在于提出一種微結(jié)構(gòu)刻蝕的加工裝置，有效實(shí)現(xiàn)了在半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)中復(fù)雜微結(jié)構(gòu)的簡(jiǎn)易且高效地加工。

為達(dá)此目的，本實(shí)用新型采用以下技術(shù)方案：

一種微結(jié)構(gòu)刻蝕的加工裝置，包括驅(qū)動(dòng)裝置、反應(yīng)裝置和操作臺(tái)；所述驅(qū)動(dòng)裝置設(shè)置于所述反應(yīng)裝置的下方，并分別通過(guò)電氣連接于所述操作臺(tái)；所述操作臺(tái)包括可視化的頻幕和集成PLC的控控制系統(tǒng)，作為可視化的控制平臺(tái)；所述驅(qū)動(dòng)裝置包括旋轉(zhuǎn)裝置和六自由度運(yùn)動(dòng)平臺(tái)；所述旋轉(zhuǎn)裝置設(shè)置于所述六自由度運(yùn)動(dòng)平臺(tái)的上方，并連接于所述反應(yīng)裝置；

所述反應(yīng)裝置包括反應(yīng)盒體、加熱貼片、攪拌勵(lì)磁線圈、特殊磁力攪拌盤(pán)、若干層晶圓支架、噴淋器和檢測(cè)調(diào)節(jié)裝置；所述反應(yīng)盒體的底部連接于所述旋轉(zhuǎn)裝置，并且其底部?jī)?nèi)設(shè)置有刻蝕液注/排入口，所述刻蝕液注/排入口呈圓周對(duì)稱分布；所述加熱貼片設(shè)置有兩片，分別對(duì)稱內(nèi)嵌于所述反應(yīng)盒體的腔壁內(nèi)，且與外部的加熱電源連接；所述攪拌勵(lì)磁線圈設(shè)置于所述反應(yīng)盒體的正下方，并連接于六自由度運(yùn)動(dòng)平臺(tái)的上端；所述特殊磁力攪拌盤(pán)設(shè)置于所述反應(yīng)盒體底部的安裝槽內(nèi)；所述晶圓支架分別水平分層架設(shè)于所述反應(yīng)盒體內(nèi)；所述噴淋器設(shè)置于所述晶圓支架上，并呈中心對(duì)稱分布；所述檢測(cè)調(diào)節(jié)裝置設(shè)置于所述反應(yīng)盒體的側(cè)壁上，并且其高度高于最上方的所述晶圓支架；所述晶圓支架內(nèi)嵌設(shè)置有鉑金屬片，用作為電化學(xué)陽(yáng)極，所述反應(yīng)盒體的底部還設(shè)置有耐蝕鉑電極，用作為電化學(xué)陰極；所述鉑金屬片和所述耐蝕鉑電極分別與外部電源電氣連接。

進(jìn)一步說(shuō)明，所述晶圓支架包括環(huán)形架、若干個(gè)晶圓夾塊和若干個(gè)支架滑塊；所述晶圓夾塊和支架滑塊間隔中心稱設(shè)置于所述環(huán)形架上，且所述支架滑塊設(shè)置于兩個(gè)所述晶圓夾塊之間；所述晶圓夾塊的上端設(shè)置有通孔，所述噴淋器固定連接于所述通孔；任意一個(gè)所述支架滑塊的內(nèi)部?jī)?nèi)嵌安裝有所述鉑金屬片；所述晶圓支架通過(guò)所述支架滑塊安裝于所述反應(yīng)盒體的側(cè)壁內(nèi)對(duì)應(yīng)的卡槽內(nèi)。

進(jìn)一步說(shuō)明，所述晶圓支架設(shè)置有3～10層，各層所述晶圓支架之間的層距為10mm；所述晶圓支架的環(huán)形架的內(nèi)圓直徑為10～20mm。

進(jìn)一步說(shuō)明，所述噴淋器包括固定管和霧化噴頭，所述霧化噴頭通過(guò)所述固定管呈中心對(duì)稱設(shè)置于所述晶圓夾塊的通孔上。

進(jìn)一步說(shuō)明，所述反應(yīng)盒體包括反應(yīng)腔體和腔室頂蓋，所述腔室頂蓋的中心位置還設(shè)置有雙向排氣裝置。

進(jìn)一步說(shuō)明，所述檢測(cè)調(diào)節(jié)裝置包括液面高度檢測(cè)器、離子濃度調(diào)節(jié)器和恒溫調(diào)節(jié)器，并且三者呈軸中心對(duì)稱設(shè)置于所述反應(yīng)盒體的側(cè)壁上。

進(jìn)一步說(shuō)明，所述旋轉(zhuǎn)裝置包括回轉(zhuǎn)支撐架和步進(jìn)電機(jī)；所述回轉(zhuǎn)支撐架設(shè)置于所述六自由度運(yùn)動(dòng)平臺(tái)的上端，并通過(guò)若干連接桿于豎直方向上連接所述反應(yīng)盒體，所述連接桿呈圓周對(duì)稱分布于所述反應(yīng)盒體的外部；所述步進(jìn)電機(jī)設(shè)置于所述攪拌勵(lì)磁線圈的中心位置，并通過(guò)聯(lián)軸器連接于反應(yīng)盒體的底端。

進(jìn)一步說(shuō)明，所述特殊磁力攪拌盤(pán)的上表面設(shè)置有旋轉(zhuǎn)紋路。

進(jìn)一步說(shuō)明，所述反應(yīng)盒體為不銹鋼材料，其內(nèi)壁涂覆有聚四氟乙烯涂層；所述晶圓支架為聚丙烯材料。

本實(shí)用新型的有益效果：1、所述驅(qū)動(dòng)裝置對(duì)所述反應(yīng)裝置可進(jìn)行多個(gè)方向的自由的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，獲得符合要求運(yùn)動(dòng)參數(shù)要求的多維度驅(qū)動(dòng)力；

2、所述的特殊磁力攪拌盤(pán)，可做穩(wěn)定的旋轉(zhuǎn)攪拌動(dòng)作，帶動(dòng)刻蝕液體穩(wěn)定地旋轉(zhuǎn)攪拌，使得刻蝕液可以一直保持濃度均勻的狀態(tài)；

3、通過(guò)檢測(cè)調(diào)節(jié)裝置可對(duì)所述反應(yīng)盒體內(nèi)的刻蝕條件進(jìn)行更加有效地控制，刻蝕效果更加穩(wěn)定；

4、通過(guò)所述晶圓支架形成疊加安裝加工的晶圓片，實(shí)現(xiàn)同時(shí)可對(duì)多個(gè)晶圓片的刻蝕加工，在保證刻蝕反應(yīng)正常進(jìn)行的前提下，提高加工效率，同時(shí)所述檢測(cè)調(diào)節(jié)裝置的高度高于最上方的所述晶圓支架，便于檢測(cè)刻蝕液對(duì)晶圓片是否可被正常刻蝕；

5、通過(guò)所述噴淋器和所述刻蝕液注/排入口實(shí)現(xiàn)對(duì)刻蝕液的更加精確的控制，提高刻蝕效果的穩(wěn)定性。

6、通過(guò)所述的可視化操作臺(tái)的程序控制，提高了刻蝕反應(yīng)的可重復(fù)性，保證了每次反應(yīng)參數(shù)的一致，增強(qiáng)了對(duì)刻蝕反應(yīng)結(jié)果的參數(shù)化可控性。

附圖說(shuō)明

圖1是本實(shí)用新型一個(gè)實(shí)施例的微結(jié)構(gòu)刻蝕的加工裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2是本實(shí)用新型一個(gè)實(shí)施例的反應(yīng)裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖3是本實(shí)用新型一個(gè)實(shí)施例的噴淋器的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖4是本實(shí)用新型一個(gè)實(shí)施例的特殊磁力攪拌盤(pán)的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖5是本實(shí)用新型一個(gè)實(shí)施例的晶圓支架的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖6是本實(shí)用新型一個(gè)實(shí)施例的支架滑塊的結(jié)構(gòu)示意圖；

其中：驅(qū)動(dòng)裝置1，旋轉(zhuǎn)裝置11，回轉(zhuǎn)支撐架112，步進(jìn)電機(jī)113，操作臺(tái) 3，六自由度運(yùn)動(dòng)平臺(tái)12，反應(yīng)裝置2，反應(yīng)盒體21，腔室頂蓋212，攪拌勵(lì)磁線圈22，特殊磁力攪拌盤(pán)23，旋轉(zhuǎn)紋路231，晶圓支架24，環(huán)形架241，晶圓夾塊242，支架滑塊243，噴淋器25，固定管251，霧化噴頭252，檢測(cè)調(diào)節(jié)裝置26，刻蝕液注/排入口4，鉑金屬片5，耐蝕鉑電極6，雙向排氣裝置7，連接桿8，硅晶圓片9，加熱貼片10。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖并通過(guò)具體實(shí)施方式來(lái)進(jìn)一步說(shuō)明本實(shí)用新型的技術(shù)方案。

如圖1和圖2所示，一種微結(jié)構(gòu)刻蝕的加工裝置，包括驅(qū)動(dòng)裝置1、反應(yīng)裝置2和操作臺(tái)3；所述驅(qū)動(dòng)裝置1設(shè)置于所述反應(yīng)裝置2的下方，并通過(guò)電氣連接于所述操作臺(tái)3；所述操作臺(tái)3包括可視化的頻幕和集成PLC的控控制系統(tǒng)，作為可視化的控制平臺(tái)；所述驅(qū)動(dòng)裝置1包括旋轉(zhuǎn)裝置11和六自由度運(yùn)動(dòng)平臺(tái) 12；所述旋轉(zhuǎn)裝置11設(shè)置于所述六自由度運(yùn)動(dòng)平臺(tái)12的上方，并連接于所述反應(yīng)裝置2；

所述反應(yīng)裝置2包括反應(yīng)盒體21、加熱貼片10、攪拌勵(lì)磁線圈22、特殊磁力攪拌盤(pán)23、若干層晶圓支架24、噴淋器25和檢測(cè)調(diào)節(jié)裝置26；所述反應(yīng)盒體21的底部連接于所述旋轉(zhuǎn)裝置11，并且其底部?jī)?nèi)設(shè)置有刻蝕液注/排入口4，所述刻蝕液注/排入口4呈圓周對(duì)稱分布；所述加熱貼片設(shè)置有兩片，分別對(duì)稱內(nèi)嵌于所述反應(yīng)盒體的腔壁內(nèi)，且與外部的加熱電源連接；由外部電源驅(qū)動(dòng)加熱，產(chǎn)生的熱量通過(guò)熱傳導(dǎo)的方式，并且在檢測(cè)調(diào)節(jié)裝置26的檢測(cè)調(diào)節(jié)下，使反應(yīng)盒體21內(nèi)的反應(yīng)液處于穩(wěn)定的恒溫狀態(tài)。

所述攪拌勵(lì)磁線圈22設(shè)置于所述反應(yīng)盒體21的正下方，并連接于六自由度運(yùn)動(dòng)平臺(tái)12的上端；所述特殊磁力攪拌盤(pán)23設(shè)置于所述反應(yīng)盒體21底部的安裝槽內(nèi)；所述晶圓支架24分別水平分層架設(shè)于所述反應(yīng)盒體21內(nèi)；所述噴淋器25設(shè)置于所述晶圓支架24上，并呈中心對(duì)稱分布；所述檢測(cè)調(diào)節(jié)裝置26 設(shè)置于所述反應(yīng)盒體21的側(cè)壁上，并且其高度高于最上方的所述晶圓支架24；如圖6所示，所述晶圓支架24內(nèi)嵌設(shè)置有鉑金屬片5，用作為電化學(xué)陽(yáng)極，所述反應(yīng)盒體21的底部還設(shè)置有耐蝕鉑電極6，用作為電化學(xué)陰極；所述鉑金屬片5和所述耐蝕鉑電極6分別與外部電源電氣連接。

本實(shí)用新型提出的一種微結(jié)構(gòu)刻蝕的加工裝置，主要克服了目前對(duì)于半導(dǎo)體的加工技術(shù)中未有成套的金屬輔助化學(xué)刻蝕裝備進(jìn)行復(fù)雜微結(jié)構(gòu)的加工\刻蝕反應(yīng)效率低\效果不穩(wěn)定等不足；其中通過(guò)所述驅(qū)動(dòng)裝置1驅(qū)動(dòng)所述反應(yīng)裝置2 實(shí)現(xiàn)多自由的運(yùn)動(dòng)控制，并且根據(jù)反應(yīng)裝置2的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)特點(diǎn)，有效實(shí)現(xiàn)了可面向半導(dǎo)體的復(fù)雜微結(jié)構(gòu)的簡(jiǎn)易且高效地加工，刻蝕精度高且成本低，所述加工裝置主要包括以下特點(diǎn)：

1、所述驅(qū)動(dòng)裝置1對(duì)所述反應(yīng)裝置2可進(jìn)行多個(gè)方向的自由的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，獲得符合要求運(yùn)動(dòng)參數(shù)要求的多維度驅(qū)動(dòng)力；

2、所述攪拌勵(lì)磁線圈22主要為反應(yīng)盒體內(nèi)的磁力攪拌提供交變磁場(chǎng)，使得產(chǎn)生相應(yīng)的旋轉(zhuǎn)攪拌力，即在所述攪拌勵(lì)磁線圈22的驅(qū)動(dòng)下，所述的特殊磁力攪拌盤(pán)，具體為經(jīng)過(guò)特殊加工的磁子，可做穩(wěn)定的旋轉(zhuǎn)攪拌動(dòng)作，帶動(dòng)刻蝕液體穩(wěn)定地旋轉(zhuǎn)攪拌，使得刻蝕液可以一直保持濃度均勻的狀態(tài)；

3、通過(guò)檢測(cè)調(diào)節(jié)裝置26可對(duì)所述反應(yīng)盒體21內(nèi)的刻蝕條件進(jìn)行更加有效地控制，刻蝕效果更加穩(wěn)定；

4、通過(guò)所述晶圓支架24形成疊加安裝加工的晶圓片，實(shí)現(xiàn)同時(shí)可對(duì)多個(gè)晶圓片的刻蝕加工，在保證刻蝕反應(yīng)正常進(jìn)行的前提下，提高加工效率，同時(shí)所述檢測(cè)調(diào)節(jié)裝置26的高度高于最上方的所述晶圓支架24，便于檢測(cè)刻蝕液對(duì)晶圓片是否可被正常刻蝕；

5、通過(guò)所述噴淋器25和所述刻蝕液注/排入口4實(shí)現(xiàn)對(duì)刻蝕液的更加精確的控制，其中先由所述噴淋器進(jìn)行噴霧再注入更多刻蝕液進(jìn)行浸潤(rùn)，是為了讓金離子于加工件表面嵌入更深，避免否則在攪拌的時(shí)金離子易滑掉的情況，提高刻蝕效果的穩(wěn)定性；其中所述刻蝕液的注/排入口分部包括去離子水注入口，氫氟酸注入口，過(guò)氧化氫注入口，添加劑注入口。

6、通過(guò)所述的可視化操作臺(tái)的程序控制，提高了刻蝕反應(yīng)的可重復(fù)性，保證了每次反應(yīng)參數(shù)的一致，增強(qiáng)了對(duì)刻蝕反應(yīng)結(jié)果的參數(shù)化可控性。

進(jìn)一步說(shuō)明，如圖5所示，所述晶圓支架24包括環(huán)形架241、若干個(gè)晶圓夾塊242和若干個(gè)支架滑塊243；所述晶圓夾塊242和支架滑塊243間隔中心稱設(shè)置于所述環(huán)形架241上，且所述支架滑塊243設(shè)置于兩個(gè)所述晶圓夾塊242 之間；所述晶圓夾塊242的上端設(shè)置有通孔，所述噴淋器25固定連接于所述通孔；任意一個(gè)所述支架滑塊243的內(nèi)部?jī)?nèi)嵌安裝有所述鉑金屬片5；所述晶圓支架24通過(guò)所述支架滑塊243安裝于所述反應(yīng)盒體21的側(cè)壁內(nèi)對(duì)應(yīng)的卡槽內(nèi)。

通過(guò)所述支架滑塊243嵌入安裝耐腐蝕的鉑金屬片5作為鉑電極，使晶圓片與支架滑塊243的鉑金屬片接通，再通過(guò)疊加的形式使晶圓支架的鉑電極相互并聯(lián)連接，達(dá)到每塊疊加的晶圓片并聯(lián)接通的目的，所述的鉑金屬片5作為陽(yáng)極，即晶圓片作為電化學(xué)反應(yīng)的陽(yáng)極端，通過(guò)引線引出反應(yīng)腔的外部，進(jìn)行電極的連接；而所述反應(yīng)盒體底部的耐蝕鉑電極6，作為電化學(xué)反應(yīng)陰極，通過(guò)引線引出反應(yīng)腔的外部，進(jìn)行電極的連接；通過(guò)施加不同的極性，在不同的電壓驅(qū)動(dòng)下，保證了電化學(xué)刻蝕反應(yīng)的進(jìn)行。

進(jìn)一步說(shuō)明，所述晶圓支架24設(shè)置有3～10層，各層所述晶圓支架24之間的層距為10mm；所述晶圓支架的環(huán)形架241的內(nèi)圓直徑為10～20mm。為了使刻蝕液在特殊磁力攪拌盤(pán)的攪拌過(guò)程中得以通暢勻速地流動(dòng)，也有利于各組分離子的流動(dòng)擴(kuò)散和加熱溫度的傳遞，達(dá)到溫度均勻、濃度均勻和流動(dòng)通暢均勻的效果，因此優(yōu)選所述晶圓支架24為3～10層，各層所述晶圓支架24之間的層距為10mm；設(shè)置所述環(huán)形架241的內(nèi)圓直徑為10～20mm，更便于適應(yīng)不同的尺寸晶圓片的夾持。

進(jìn)一步說(shuō)明，如圖3所示，所述噴淋器25包括固定管251和霧化噴頭252，所述霧化噴頭252通過(guò)所述固定管251呈中心對(duì)稱設(shè)置于所述晶圓夾塊242的通孔上。所述霧化噴頭252安裝于所述晶圓夾塊242上，也起到固定晶圓夾塊的作用，所述霧化噴射頭252的噴頭方向指向圓心；在外部的供液盒的刻蝕液供應(yīng)下，所述霧化噴頭上細(xì)小的噴嘴可噴出霧化的刻蝕液，使每個(gè)霧化噴射頭噴射區(qū)域扇形角度≥120°的晶圓區(qū)域，形成一個(gè)360°圓形的刻蝕液霧化噴射區(qū)域，可以使得霧化噴淋的刻蝕液更加均勻和全面，使晶圓片的表面與刻蝕液體預(yù)先進(jìn)行充分的浸潤(rùn)，為后續(xù)的刻蝕反應(yīng)做好準(zhǔn)備。

進(jìn)一步說(shuō)明，所述反應(yīng)盒體21包括反應(yīng)腔體和腔室頂蓋212，所述腔室頂蓋212的中心位置還設(shè)置有雙向排氣裝置7。通過(guò)設(shè)置所述雙向排氣裝置7一方面起排氣作用，收集排出反應(yīng)過(guò)程中揮發(fā)的HF等氣體；另一方面作為冷卻風(fēng)扇配合加熱貼片10，在所述恒溫調(diào)節(jié)器的調(diào)節(jié)下，調(diào)節(jié)反應(yīng)腔的恒溫條件。

進(jìn)一步說(shuō)明，所述檢測(cè)調(diào)節(jié)裝置26包括液面高度檢測(cè)器、離子濃度調(diào)節(jié)器和恒溫調(diào)節(jié)器，并且三者呈軸中心對(duì)稱設(shè)置于所述反應(yīng)盒體21的側(cè)壁上。由于所述刻蝕液注/排入口4分別與各個(gè)組分的液體供液盒連接，各個(gè)組分的液體通過(guò)所述刻蝕液注/排入口4向反應(yīng)盒體內(nèi)進(jìn)行注液和排液。隨著反應(yīng)的進(jìn)行，刻蝕溶液中的各個(gè)部分離子濃度發(fā)生變化，當(dāng)濃度變化較大時(shí)，會(huì)導(dǎo)致刻蝕反應(yīng)的質(zhì)量不佳或者停止，通過(guò)所述離子濃度調(diào)節(jié)器，可以實(shí)時(shí)得檢測(cè)得出某時(shí)刻的各組分離子濃度，得到刻蝕溶液的濃度狀態(tài)。在所述離子濃度調(diào)節(jié)器的配合下，實(shí)時(shí)對(duì)刻蝕液進(jìn)行注液補(bǔ)充，添加某個(gè)組分的濃度，使得刻蝕液的各組分離子濃度維持在一個(gè)合適的濃度值，減少了更換刻蝕液的次數(shù)，使連續(xù)反應(yīng)得以實(shí)現(xiàn)，提高反應(yīng)的效率。其中，所述離子濃度調(diào)節(jié)器包括液體流量管理器、氟離子濃度管理器和過(guò)氧化氫濃度管理器；

所述液面高度檢測(cè)器則采用接觸式的液體檢測(cè)檢測(cè)傳感器，便于檢測(cè)刻蝕液是否已經(jīng)浸沒(méi)了最高的晶圓片，保證每塊晶圓片均可被正常刻蝕；

通過(guò)所述恒溫調(diào)節(jié)器的調(diào)節(jié)，調(diào)節(jié)加熱貼片10，在雙向排氣裝置7的配合下，使得反應(yīng)盒體21內(nèi)的液體保持在一定的溫度范圍內(nèi)的恒溫狀態(tài)，保證反應(yīng)所需的溫度，所述反應(yīng)盒體21內(nèi)的溫度保持為20-70℃，精度為+/-1℃。

進(jìn)一步說(shuō)明，所述旋轉(zhuǎn)裝置11包括回轉(zhuǎn)支撐架112和步進(jìn)電機(jī)113；所述回轉(zhuǎn)支撐架112設(shè)置于所述六自由度運(yùn)動(dòng)平臺(tái)12的上端，并通過(guò)若干連接桿8 于豎直方向上連接所述反應(yīng)盒體21，所述連接桿8呈圓周對(duì)稱分布于所述反應(yīng)盒體21的外部；所述步進(jìn)電機(jī)113設(shè)置于所述攪拌勵(lì)磁線圈22的中心位置，并通過(guò)聯(lián)軸器連接于反應(yīng)盒體21的底端。通過(guò)設(shè)置所述回轉(zhuǎn)支撐架112可以使反應(yīng)盒體21進(jìn)行單軸的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)；所述步進(jìn)電機(jī)113作為反應(yīng)盒體21旋轉(zhuǎn)的動(dòng)力源，提供可調(diào)范圍較大轉(zhuǎn)速區(qū)間，滿足反應(yīng)盒體21對(duì)高速和低速的不同要求。

進(jìn)一步說(shuō)明，如圖4所示，所述特殊磁力攪拌盤(pán)23的上表面設(shè)置有旋轉(zhuǎn)紋路231。通過(guò)在所述特殊磁力攪拌盤(pán)23上設(shè)置旋轉(zhuǎn)紋路，使得旋轉(zhuǎn)攪拌的過(guò)程中盤(pán)面和液體的接觸面更大，在低速的旋轉(zhuǎn)速度下，即可達(dá)到較好的攪拌效果，維持刻蝕液濃度的均勻性和溫度的均勻性，增強(qiáng)界面溶液交換的效率；且在安裝槽內(nèi)的固定作用下，避免了特殊磁力攪拌盤(pán)在突然快速啟動(dòng)或者腔體傾斜的情況下，出現(xiàn)不穩(wěn)定跳動(dòng)的問(wèn)題，并提高了攪拌的效果和穩(wěn)定性。

進(jìn)一步說(shuō)明，所述反應(yīng)盒體21為不銹鋼材料，其內(nèi)壁涂覆有聚四氟乙烯涂層；所述晶圓支架24為聚丙烯材料。所述反應(yīng)盒體21采用不銹鋼的材料制造，并且內(nèi)壁采用聚四氟乙烯涂層的方式來(lái)防腐蝕，且具有一定的耐高溫性質(zhì)；所述晶圓支架24采用聚丙烯材料進(jìn)行加工制造，其具備耐腐蝕和耐高溫的特性外，極易將鉑金屬片嵌入其內(nèi)部；同時(shí)反應(yīng)盒體內(nèi)的其他部件也采取相關(guān)的防腐蝕措施。

結(jié)合加工硅晶圓納米線的金屬化學(xué)輔助刻蝕方法，說(shuō)明所述微結(jié)構(gòu)刻蝕的加工裝置的運(yùn)行操作過(guò)程：

(1)啟動(dòng)并初始化設(shè)備，調(diào)試驅(qū)動(dòng)裝置1、反應(yīng)裝置2和操作臺(tái)，使其處于初始化的準(zhǔn)備狀態(tài)；將所述旋轉(zhuǎn)裝置11和六自由度運(yùn)動(dòng)平臺(tái)12處于停機(jī)的狀態(tài)，使所述加熱貼片10、攪拌勵(lì)磁線圈22、特殊磁力攪拌盤(pán)23、噴淋器25和檢測(cè)調(diào)節(jié)裝置26處于準(zhǔn)備的狀態(tài)；檢查各個(gè)連接管道的氣密性和通暢性；

(2)對(duì)反應(yīng)盒體21進(jìn)行干燥處理，具體可采用設(shè)置自行預(yù)熱的方式進(jìn)行干燥處理；將經(jīng)過(guò)前處理后的硅晶圓片9安裝于所述晶圓支架24上，將反應(yīng)盒體 21通過(guò)所述支架滑塊243安裝于所述反應(yīng)盒體21的側(cè)壁內(nèi)對(duì)應(yīng)的卡槽內(nèi)；以同樣方式，安放另外的3-4片硅晶圓片于所述反應(yīng)盒體21內(nèi)；

啟動(dòng)所述噴淋器25，將配置好的氫氟酸和過(guò)氧化氫刻蝕液通過(guò)霧化噴淋的方式，使硅晶圓片9的表面進(jìn)行充分浸潤(rùn)；

(3)經(jīng)過(guò)步驟(2)后，啟動(dòng)并設(shè)定所述恒溫調(diào)節(jié)器，設(shè)置反應(yīng)過(guò)程的溫度值；啟動(dòng)所述液面高度檢測(cè)器和離子濃度檢測(cè)器262；

啟動(dòng)刻蝕液注入的程序，按照系統(tǒng)設(shè)定的刻蝕液的各組分百分比，各刻蝕液注/排入口4分別注入各個(gè)組分的液體；在注入的過(guò)程中，始終保持該反應(yīng)刻蝕液的各組分百分比一致，直到液面高度沒(méi)過(guò)最高的晶圓片時(shí)，則自動(dòng)停止注液。通過(guò)各組分的百分比也可通過(guò)所述離子濃度檢測(cè)器262來(lái)檢測(cè)，通過(guò)對(duì)比檢測(cè)得到的數(shù)據(jù)和系統(tǒng)設(shè)定的數(shù)據(jù)，若數(shù)據(jù)不一致，則調(diào)節(jié)各刻蝕液注/排入口 4的注入量，自動(dòng)地調(diào)節(jié)各組分的濃度，使其趨向設(shè)定的系統(tǒng)值；若經(jīng)過(guò)調(diào)整后還無(wú)法趨向系統(tǒng)值，則做出報(bào)警處理；

(4)經(jīng)過(guò)步驟(3)后，各組分的液體匯聚成反應(yīng)的刻蝕液后(各組分的液體在匯入之前經(jīng)過(guò)預(yù)熱處理，使其預(yù)先達(dá)系統(tǒng)設(shè)定的溫度值)，啟動(dòng)所述特殊磁力攪拌盤(pán)23，使反應(yīng)盒體21內(nèi)的液體混合均勻和熱量傳遞的均勻，所述恒溫調(diào)節(jié)器檢測(cè)到匯聚后的反應(yīng)刻蝕液的溫度變化，通過(guò)與所述雙向排氣裝置7和加熱貼片10的配合，將匯聚后的刻蝕液溫度調(diào)整至系統(tǒng)設(shè)定值；若經(jīng)過(guò)調(diào)整后還無(wú)法趨向系統(tǒng)值，則做出報(bào)警處理；

(5)經(jīng)過(guò)步驟(4)后，按照系統(tǒng)設(shè)定的極性和電壓值，施加電極一定的極性和電壓值，該化學(xué)反應(yīng)的正式開(kāi)始；系統(tǒng)按照設(shè)定的反應(yīng)時(shí)間，當(dāng)刻蝕反應(yīng)時(shí)間到達(dá)時(shí)，系統(tǒng)即刻提示反應(yīng)完成。啟動(dòng)所述雙向排氣裝置7對(duì)反應(yīng)過(guò)程中揮發(fā)的氫氟酸等氣體進(jìn)行抽離。

若該次加工為單次刻蝕加工，則啟動(dòng)排液程序，將刻蝕液由所述刻蝕液注/ 排入口4排出至特定的儲(chǔ)存介質(zhì)，以備下次的進(jìn)行相同的刻蝕操作時(shí)使用；若該加工為連續(xù)的刻蝕加工，則開(kāi)啟腔室頂蓋，進(jìn)行下一輪的刻蝕加工；

(6)對(duì)所述微結(jié)構(gòu)刻蝕的加工裝置進(jìn)行清洗，完成刻蝕加工；對(duì)系統(tǒng)的數(shù)據(jù)進(jìn)行保存，以備該刻蝕加工流程的多次調(diào)用。

以上結(jié)合具體實(shí)施例描述了本實(shí)用新型的技術(shù)原理。這些描述只是為了解釋本實(shí)用新型的原理，而不能以任何方式解釋為對(duì)本實(shí)用新型保護(hù)范圍的限制?；诖颂幍慕忉?，本領(lǐng)域的技術(shù)人員不需要付出創(chuàng)造性的勞動(dòng)即可聯(lián)想到本實(shí)用新型的其它具體實(shí)施方式，這些方式都將落入本實(shí)用新型的保護(hù)范圍之內(nèi)。