CN103151291A - 晶圆夹持旋转装置及晶圆清洗槽 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种晶圆夹持旋转装置，其特征在于，包括：下表面用于固定晶圆的下基板，所述下基板可转动地设置；夹持夹子，所述夹持夹子包括向基板中心延伸的钩体；钩体位于下基板下方；夹持夹子受驱动朝向下基板运动和远离下基板运动。本发明中的晶圆夹持旋转装置，既可以固定晶圆，又可以带动晶圆旋转。清洗时可以保证全面清洗晶圆。清洗效果均匀。电镀或蚀刻时，既可以保证电镀或蚀刻晶圆的每一个部位，又可以保证电镀、蚀刻均匀。而且本发明使用方便。

Description

晶圆夹持旋转装置及晶圆清洗槽

技术领域

本发明涉及一种晶圆夹持旋转装置及晶圆清洗槽。

背景技术

晶圆生产过程中需要清洗。常用的一种清洗方法是将晶圆固定于清洗槽内，清洗液喷向晶圆。清洗液的喷洒装置不断运动以全面清洗晶圆。这种装置虽然能够清洗晶圆，但晶圆无法转动，无法保证清洗均匀。另外，这种清洗装置很难实现水平清洗，即晶圆水平地设置在清洗液上方，清洗液自下而上流动至与晶圆接触以清洗晶圆表面。另外一种不足是，喷淋水直接喷向晶圆，水压过大容易使晶圆损坏。在电镀或者蚀刻时，为保证电镀或蚀刻的均匀性，晶圆需要与电镀液或蚀刻液全面接触，即其表面的每个点接触的电镀液或蚀刻液相同或相近，如果在电镀或蚀刻时晶圆无法转动，则无法确保晶圆表面的每个点都能接触相同或相近的电镀液或蚀刻液。

发明内容

本发明的目的是为了克服现有技术中的不足，提供一种夹持晶圆并带动晶圆旋转的晶圆夹持旋转装置。

为实现以上目的，本发明通过以下技术方案实现：

晶圆夹持旋转装置，其特征在于，包括：

下表面用于固定晶圆的下基板，所述下基板可旋转地设置；

夹持夹子；所述夹持夹子包括向基板中心延伸的钩体；钩体位于下基板下方；钩体受驱动可朝向下基板运动和远离下基板往复运动地设置。

优选地是，还包括第一驱动装置，所述第一驱动装置与所述夹持夹子传动连接，驱动所述钩体往复移动。

优选地是，还包括支撑板；所述支撑板位于下基板上方，支撑板受驱动朝向下基板运动或远离下基板运动；夹持夹子与支撑板连接，夹持夹子受支撑板驱动运动。

优选地是，还包括上基板；上基板与下基板间隔设置且相互连接，支撑板位于上基板与下基板之间；夹持夹子与支撑板连接，支撑板与钩体分别位于下基板上下两侧。

优选地是，所述第一驱动装置的动力输出装置驱动支撑板朝向下基板移动；还包括弹性复位装置，所述弹性复位装置在支撑板朝向下基板运动时产生弹性变形力；该弹性变形力具有使支撑板远离下基板的趋势。

优选地是，所述第一驱动装置的动力输出机构设置有活塞板；弹性复位装置为压缩弹簧；压缩弹簧一端抵靠在活塞板上，另一端抵靠在上基板上。

优选地是，第一驱动装置为单向动力输出装置。

优选地是，第一驱动装置为双向往复驱动装置。

优选地是，所述夹持夹子还包括连杆，钩体设置在连杆下端部，钩体自连杆向下基板中心延伸；连杆穿过下基板，上端与支撑板连接；支撑板与钩体分别位于下基板上下两侧。

优选地是，还包括第二驱动装置；第二驱动装置与下基板传动连接；第二驱动装置驱动下基板旋转地设置。

优选地是，第二驱动装置与第一驱动装置传动连接，第二驱动装置通过驱动第一驱动装置旋转而驱动下基板旋转。

优选地是，还包括上基板；上基板与下基板间隔设置且相互连接；第一驱动装置与上基板连接，第一驱动装置旋转时带动上基板旋转而带动下基板旋转。

优选地是，还包括支撑板，支撑板可运动地设置于上基板与下基板之间；夹持夹子穿过下基板并与支撑板连接；第一驱动装置与支撑板传动连接，第一驱动装置驱动支撑板运动。

优选地是，还包括槽盖和罩壳；槽盖铰接于槽体上端；罩壳安装于槽盖上，罩壳具有一容腔；所述第一驱动装置与第二驱动装置均设置于容腔内，第一驱动装置可旋转地安装于槽盖上。

优选地是，所述第一驱动装置包括外壳和动力输出装置；动力输出装置与支撑板连接；所述外壳可旋转地设置于槽盖上且穿过槽盖并与上基板连接。

优选地是，所述外壳与上基板通过套筒连接；套筒套装在外壳端部，且可旋转地安装在槽盖上，套筒穿过所述槽盖。

优选地是，所述动力输出装置包括活塞板和活塞杆；活塞杆上端与活塞板连接，下端与支撑板连接；活塞板与活塞杆可运动地设置于外壳或套筒内，且活塞杆穿过上基板与支撑板连接；活塞板与上基板之间设置有弹性复位装置。

优选地是，所述外壳或套筒与槽盖之间设置有密封装置。

优选地是，所述第二驱动装置通过同步带与气缸外壳传动连接。

优选地是，所述夹持夹子数目为两个以上，两个以上的夹持夹子沿圆周方向分布。

优选地是，所述下基板的下表面设置有两个以上的定位柱，所述定位柱沿圆周方向分布。

优选地是，所述的定位柱与下基板的下表面之间具有卡槽。

本发明的第二个目的是提供一种晶圆清洗槽。

晶圆清洗槽，其特征在于，包括前述的晶圆夹持旋转装置，还包括槽体，槽体设置有槽腔；所述的晶圆夹持旋转装置铰接在槽体的槽口。

本发明中的晶圆夹持旋转装置，既可以固定晶圆，又可以带动晶圆旋转。清洗时可以保证全面清洗晶圆，清洗效果均匀。电镀或蚀刻时，既可以保证电镀或蚀刻晶圆的每一个部位，又可以保证电镀、蚀刻均匀。而且本发明使用方便。

附图说明

图1为本发明实施例1结构示意图。

图2为本发明实施例1仰视图。

图3为图2的B-B剖视图。

图4为本发明实施例1剖视图立体图。

图5为本发明实施例2的B-B剖视图。

图6为本发明实施例2结构示意图，图6是槽盖打开的状态。

图7为本发明实施例2结构示意图，图7是槽盖密封槽腔的状态。

具体实施方式

下面结合附图对本发明进行详细的描述：

实施例1

如图1、图2、图3及图4所示，晶圆夹持旋转装置，包括槽盖50。槽盖50上安装有罩壳51。罩壳51具有容腔52。容腔52内设置有筒状支架521和电机54。气缸53包括外壳531、活塞板56和活塞杆532。气缸53的外壳531通过两个轴承535可转动地安装在筒状支架521内。外壳531上端安装有第一同步带轮533。第一同步带轮533位于筒状支架521外。电机54的输出轴上安装有第二同步带轮61。通过同步带（图中未示出），电机54驱动气缸53旋转。外壳531下端安装有套筒55。外壳531及套筒55均可旋转地安装于槽盖50上，且套筒55穿过槽盖50并与上基板20连接。外壳531与槽盖50之间、套筒55与槽盖50之间设置有O型圈58。活塞板56与活塞杆532可移动地设置于套筒55内，并可受气源和压缩弹簧推动而移动。活塞板56与上基板20之间设置有两个压缩弹簧57。活塞杆532上端与活塞板56连接，且穿过槽盖50和上基板20，其下端与支撑板30连接。

上基板20与下基板10间隔设置并通过连接块11连接。下基板10下表面设置有定位住12。每个定位柱12与下基板10下表面之间具有卡槽121，晶圆60边缘可插入卡槽121内。定位柱12数目为八个。八个定位柱12沿圆周方向分布，其围绕而成的圆形轨迹与晶圆大小相适应。且定位柱12的分布至少留有一个进口，通过进口可将晶圆60边缘插入八个卡槽121内，即位于定位柱12的端头与下基板10的下表面之间。

支撑板30设置在下基板10与上基板20之间。夹持夹子31包括钩体311和连杆312。钩体311设置在连杆312下端。连杆312上端与支撑板30连接。夹持夹子31数目为六个，六个夹持夹子31沿圆周方向分布。每个连杆32穿过下基板10，其下端连接钩体311。钩体311自连杆312向下基板10中心延伸。钩体311向下基板10中心延伸至能够夹持住放置在八个定位柱12之间的晶圆60的长度。

本发明中，为气缸53供气，活塞杆532向下推动支撑板30朝向下基板10运动，从而推动夹持夹子31向下移动。此时压缩弹簧57被压缩产生弹性变形力，夹持夹子31向下移动后与下基板10下表面具有一定的距离。将晶圆60放入八个定位柱12之间，晶圆60边缘位于六个钩体311与下基板10的下表面之间。八个定位柱12有助于定位晶圆60的位置。晶圆60放置到位后，切断气缸53的气源。活塞板56在压缩弹簧57的作用下回复原位，带动活塞杆532和支撑板20向上移动，从而拉动钩体311靠近下基板10下表面。直至钩体311移动至压靠住晶圆60边缘，将晶圆60固定在下基板10的下表面上。晶圆60位置完全固定后，启动电机54，通过同步带驱动气缸53的外壳531旋转，进而驱动上基板20和下基板10旋转。即可使被夹持在下基板10下表面的晶圆60同步旋转。

实施例2

本实施例与实施1的不同之处在于，如图5所示，未设置套筒55。气缸的外壳531可旋转地安装于槽盖50上，且穿过槽盖50后与上基板30连接。活塞板56可活动地设置在外壳531内。外壳531与槽盖50之间设置有O型圈58。其余结构与实施1相同。

实施例1和实施例2中的压缩弹簧57也可以设置于支撑板30与下基板10之间，其一端抵靠在支撑板30上，另一端抵靠在下基板10上。当然，压缩弹簧57也可以使用拉伸弹簧代替，拉伸弹簧设置于上基板20与支撑板30之间，两端分别与上基板20和支撑板30连接。

实施例3

如图6、图7所示，晶圆清洗槽，包括实施例1或实施例2中的晶圆夹持旋转装置及槽体70。槽体70设置有槽腔71。槽盖50铰接在槽体70上，可翻转地安装。晶圆60固定后，翻转槽盖50，使其如图6所示密封槽腔71，清洗水自槽体70下端进入，向上流动至与晶圆60接触的位置，清洗晶圆60。清洗过程中，晶圆夹持旋转装置驱动晶圆60旋转。

本发明中的实施例仅用于对本发明进行说明，并不构成对权利要求范围的限制，本领域内技术人员可以想到的其他实质上等同的替代，均在本发明保护范围内。

Claims (23)

1.晶圆夹持旋转装置，其特征在于，包括：

下表面用于固定晶圆的下基板，所述下基板可旋转地设置；

夹持夹子；所述夹持夹子包括向基板中心延伸的钩体；钩体位于下基板下方；钩体受驱动可朝向下基板运动和远离下基板往复运动地设置。

2.根据权利要求1所述的晶圆夹持旋转装置，其特征在于，还包括第一驱动装置，所述第一驱动装置与所述夹持夹子传动连接，驱动所述钩体往复移动。

3.根据权利要求2所述的晶圆夹持旋转装置，其特征在于，还包括支撑板；所述支撑板位于下基板上方，支撑板受驱动朝向下基板运动或远离下基板运动；夹持夹子与支撑板连接，夹持夹子受支撑板驱动运动。

4.根据权利要求3所述的晶圆夹持旋转装置，其特征在于，还包括上基板；上基板与下基板间隔设置且相互连接，支撑板位于上基板与下基板之间；夹持夹子与支撑板连接，支撑板与钩体分别位于下基板上下两侧。

5.根据权利要求3所述的晶圆夹持旋转装置，其特征在于，所述第一驱动装置的动力输出装置驱动支撑板朝向下基板移动；还包括弹性复位装置，所述弹性复位装置在支撑板朝向下基板运动时产生弹性变形力；该弹性变形力具有使支撑板远离下基板的趋势。

6.根据权利要求5所述的晶圆夹持旋转装置，其特征在于，所述第一驱动装置的动力输出机构设置有活塞板；弹性复位装置为压缩弹簧；压缩弹簧一端抵靠在活塞板上，另一端抵靠在上基板上。

7.根据权利要求6所述的晶圆夹持旋转装置，其特征在于，第一驱动装置为单向动力输出装置。

8.根据权利要求4所述的晶圆夹持旋转装置，其特征在于，第一驱动装置为双向往复驱动装置。

9.根据权利要求2所述的晶圆夹持旋转装置，其特征在于，所述夹持夹子还包括连杆，钩体设置在连杆下端部，钩体自连杆向下基板中心延伸；连杆穿过下基板，上端与支撑板连接；支撑板与钩体分别位于下基板上下两侧。

10.根据权利要求2所述的晶圆夹持旋转装置，其特征在于，还包括第二驱动装置；第二驱动装置与下基板传动连接；第二驱动装置驱动下基板旋转地设置。

11.根据权利要求10所述的晶圆夹持旋转装置，其特征在于，第二驱动装置与第一驱动装置传动连接，第二驱动装置通过驱动第一驱动装置旋转而驱动下基板旋转。

12.根据权利要求11所述的晶圆夹持旋转装置，其特征在于，还包括上基板；上基板与下基板间隔设置且相互连接；第一驱动装置与上基板连接，第一驱动装置旋转时带动上基板旋转而带动下基板旋转。

13.根据权利要求12所述的晶圆夹持旋转装置，其特征在于，还包括支撑板，支撑板可运动地设置于上基板与下基板之间；夹持夹子穿过下基板并与支撑板连接；第一驱动装置与支撑板传动连接，第一驱动装置驱动支撑板运动。

14.根据权利要求12所述的晶圆夹持旋转装置，其特征在于，还包括槽盖和罩壳；槽盖铰接于槽体上端；罩壳安装于槽盖上，罩壳具有一容腔；所述第一驱动装置与第二驱动装置均设置于容腔内，第一驱动装置可旋转地安装于槽盖上。

15.根据权利要求14所述的晶圆夹持旋转装置，其特征在于，所述第一驱动装置包括外壳和动力输出装置；动力输出装置与支撑板连接；所述外壳可旋转地设置于槽盖上且穿过槽盖并与上基板连接。

16.根据权利要求15所述的晶圆夹持旋转装置，其特征在于，所述外壳与上基板通过套筒连接；套筒套装在外壳端部，且可旋转地安装在槽盖上，套筒穿过所述槽盖。

17.根据权利要求15或16所述的晶圆夹持旋转装置，其特征在于，所述动力输出装置包括活塞板和活塞杆；活塞杆上端与活塞板连接，下端与支撑板连接；活塞板与活塞杆可运动地设置于外壳或套筒内，且活塞杆穿过上基板与支撑板连接；活塞板与上基板之间设置有弹性复位装置。

18.根据权利要求15或16所述的晶圆夹持旋转装置，其特征在于，所述外壳或套筒与槽盖之间设置有密封装置。

19.根据权利要求11所述的晶圆夹持旋转装置，其特征在于，所述第二驱动装置通过同步带与气缸外壳传动连接。

20.根据权利要求1所述的晶圆夹持旋转装置，其特征在于，所述夹持夹子数目为两个以上，两个以上的夹持夹子沿圆周方向分布。

21.根据权利要求1所述的晶圆夹持旋转装置，其特征在于，所述下基板的下表面设置有两个以上的定位柱，所述定位柱沿圆周方向分布。

22.根据权利要求21所述的晶圆夹持旋转装置，其特征在于，所述的定位柱与下基板的下表面之间具有卡槽。

23.晶圆清洗槽，其特征在于，包括前述任一权利要求所述的晶圆夹持旋转装置，还包括槽体，槽体设置有槽腔；所述的晶圆夹持旋转装置铰接在槽体的槽口。

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