本发明属于半导体硅片加工，具体涉及一种单晶硅片衬底边缘腐蚀装置及方法。
背景技术：
1、半导体硅片衬底是制备晶圆的基底材料，其加工流程通常为拉晶-切断-滚圆-切片-倒角-研磨-化学腐蚀-背面处理-抛光-清洗。硅片的倒角加工可以增加边缘平坦度、防止晶圆边缘碎裂和后续加工过程中热应力的集中，但倒角过程中也会是硅片边缘产生物理损伤层。化学腐蚀的目的是去除硅片在切片后表面的刀痕及物理损伤层，根据后端产品的使用要求其腐蚀过程一般可分为酸腐蚀和碱腐蚀两种。其碱腐蚀过程一般使用koh、naoh或tmah等碱液与硅片表面进行化学反应，但是该过程为各向异性腐蚀，其腐蚀速率受到硅片晶向的影响，因此该过程会放大边缘的物理损伤缺陷，在硅片经过抛光后其表面边缘呈现出“锯齿状”的外观不良。
技术实现思路
1、针对现有技术的缺陷，本发明提供了一种单晶硅片衬底边缘腐蚀装置及方法，解决现有技术中碱腐蚀硅片的边缘不良问题。
2、为解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案：一种单晶硅片衬底边缘腐蚀装置，包括主体基座以及设于主体基座的硅片载台，所述硅片载台用于承载硅片，该装置还包括三维运动手臂以及与三维运动手臂连接的腐蚀系统，所述腐蚀系统包括注射器组件，所述注射器组件包括注射器i、注射器ii和注射器iii，所述注射器i、注射器ii和注射器iii分别用于喷射腐蚀液、纯水以及sc-1药液，所述三维运动手臂按照预设运动路径带动注射器组件运动，从而将腐蚀液、纯水、sc-1药液喷射在硅片边缘所需腐蚀区域。
3、优选的，所述三维运动手臂为3d打印机的打印系统使用的x-y-z三维运动手臂，该x-y-z三维运动手臂由打印控制模块控制，打印控制模块根据预设模型及参数控制x-y-z三维运动手臂的运动路径。
4、优选的，所述硅片载台上设有对硅片进行限位的花篮限位槽；和/或，所述硅片载台上设有将硅片吸附固定的真空吸盘。
5、优选的，该装置还设有上料机械手和下料机械手，所述上料机械手和下料机械手设有夹取和释放硅片的真空吸盘，所述上料机械手用于将硅片从待加工硅片花篮中取出并放置于硅片载台上，所述下料机械手将加工完成硅片从硅片载台放置于存放硅片花篮中。
6、优选的，所述腐蚀系统还包括喷墨腔组件和推进器，所述喷墨腔组件包括盛放腐蚀液的喷墨腔i、盛放纯水的喷墨腔ii、盛放sc-1药液的喷墨腔iii，所述喷墨腔i与注射器i之间设有第一连接管，所述喷墨腔ii与注射器ii之间设有第二连接管，所述喷墨腔iii与注射器iii之间设有第三连接管，所述推进器用于将喷墨腔i、喷墨腔ii、喷墨腔iii中的腐蚀液、纯水以及sc-1药液分别从注射器i、注射器ii和注射器iii喷出。
7、优选的，所述注射器i的喷头和硅片表面呈现75度夹角；和/或，所述注射器ii的喷头和硅片表面呈45度夹角；和/或，所述注射器iii的喷头和硅片表面呈30度夹角。
8、优选的，该装置还设有用于收集腐蚀后的混酸、纯水以及sc-1药液的废液回收系统。
9、优选的，该装置的外侧设有保护罩，所述保护罩外接有通风系统。
10、另外一方面，本发明提供了一种单晶硅片衬底边缘腐蚀方法，包括如下步骤：将待腐蚀硅片放置于硅片载台上，硅片的待腐蚀面朝上；三维运动手臂按照预设运动路径带动注射器组件运动，注射器i、注射器ii和注射器iii按照预设参数先后将腐蚀液、纯水、sc-1药液喷射在硅片所需腐蚀区域；根据硅片所需去除量设定腐蚀次数，达到所需腐蚀次数后边缘腐蚀过程完成。
11、优选的，所述腐蚀液是由浓度为40％的氢氟酸和浓度为65％的硝酸按照体积比2：1的比例配制而成；和/或，所述sc-1药液由nh3·h2o:h2o2:h2o按照体积比1:1:5的比例配制而成。
12、本发明采用上述技术方案，具有如下有益效果：硅片边缘腐蚀的特点就是仅需去除倒角面及边缘10um左右区域的物理损伤，三维运动手臂可以按照预设运动路径精确的带动注射器组件运动，从而将腐蚀液、纯水、sc-1药液喷射在硅片所需腐蚀区域；因而通过三维运动手臂的精确运动控制可以实现硅片边缘精确腐蚀。另一方面，半导体硅片衬底的外形通常是带有参考面的不规则圆形，传统的旋转边缘腐蚀不能很好的腐蚀参考面的边缘，而三维运动手臂的x-y-z三个方向的精确运动可以轻松的实现这一目的。因而本发明解决了现有技术中碱腐蚀硅片的边缘不良问题。
13、本发明的具体技术方案及其有益效果将会在下面的具体实施方式中结合附图进行详细的说明。
1.一种单晶硅片衬底边缘腐蚀装置，包括主体基座以及设于主体基座的硅片载台，所述硅片载台用于承载硅片，其特征在于，该装置还包括三维运动手臂以及与三维运动手臂连接的腐蚀系统，所述腐蚀系统包括注射器组件，所述注射器组件包括注射器i、注射器ii和注射器iii，所述注射器i、注射器ii和注射器iii分别用于喷射腐蚀液、纯水以及sc-1药液，所述三维运动手臂按照预设运动路径带动注射器组件运动，从而将腐蚀液、纯水、sc-1药液喷射在硅片边缘所需腐蚀区域。
2.根据权利要求1所述的一种单晶硅片衬底边缘腐蚀装置，其特征在于，所述三维运动手臂为3d打印机的打印系统使用的x-y-z三维运动手臂，该x-y-z三维运动手臂由打印控制模块控制，打印控制模块根据预设模型及参数控制x-y-z三维运动手臂的运动路径。
3.根据权利要求1所述的一种单晶硅片衬底边缘腐蚀装置，其特征在于，所述硅片载台上设有对硅片进行限位的花篮限位槽；和/或，所述硅片载台上设有将硅片吸附固定的真空吸盘。
4.根据权利要求1所述的一种单晶硅片衬底边缘腐蚀装置，其特征在于，该装置还设有上料机械手和下料机械手，所述上料机械手和下料机械手设有夹取和释放硅片的真空吸盘，所述上料机械手用于将硅片从待加工硅片花篮中取出并放置于硅片载台上，所述下料机械手将加工完成硅片从硅片载台放置于存放硅片花篮中。
5.根据权利要求1所述的一种单晶硅片衬底边缘腐蚀装置，其特征在于，所述腐蚀系统还包括喷墨腔组件和推进器，所述喷墨腔组件包括盛放腐蚀液的喷墨腔i、盛放纯水的喷墨腔ii、盛放sc-1药液的喷墨腔iii，所述喷墨腔i与注射器i之间设有第一连接管，所述喷墨腔ii与注射器ii之间设有第二连接管，所述喷墨腔iii与注射器iii之间设有第三连接管，所述推进器用于将喷墨腔i、喷墨腔ii、喷墨腔iii中的腐蚀液、纯水以及sc-1药液分别从注射器i、注射器ii和注射器iii喷出。
6.根据权利要求1所述的一种单晶硅片衬底边缘腐蚀装置，其特征在于，所述注射器i的喷头和硅片表面呈现75度夹角；和/或，所述注射器ii的喷头和硅片表面呈45度夹角；和/或，所述注射器iii的喷头和硅片表面呈30度夹角。
7.根据权利要求1所述的一种单晶硅片衬底边缘腐蚀装置，其特征在于，该装置还设有用于收集腐蚀后的混酸、纯水以及sc-1药液的废液回收系统。
8.根据权利要求1所述的一种单晶硅片衬底边缘腐蚀装置，其特征在于，该装置的外侧设有保护罩，所述保护罩外接有通风系统。
9.一种单晶硅片衬底边缘腐蚀方法，其特征在于，包括如下步骤：将待腐蚀硅片放置于硅片载台上，硅片的待腐蚀面朝上；三维运动手臂按照预设运动路径带动注射器组件运动，注射器i、注射器ii和注射器iii按照预设参数先后将腐蚀液、纯水、sc-1药液喷射在硅片所需腐蚀区域；根据硅片所需去除量设定腐蚀次数，达到所需腐蚀次数后边缘腐蚀过程完成。
10.根据权利要求9所述的一种单晶硅片衬底边缘腐蚀方法，其特征在于，所述腐蚀液是由浓度为40％的氢氟酸和浓度为65％的硝酸按照体积比2：1的比例配制而成；和/或，所述sc-1药液由nh3·h2o:h2o2:h2o按照体积比1:1:5的比例配制而成。
