CN103730334A - 一种适用于方形基板的化学液回收装置 - Google Patents

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Abstract

本发明属于半导体行业晶片湿法处理领域，具体地说是一种适用于方形基板的化学液回收装置，包括固定及旋转方形基板的承片台、CUP、接液槽、气缸、电机及台面板，接液槽安装在台面板上，在接液槽内设有由电机驱动的承片台，方形基板位于该承片台上，方形基板任意相对的两个角通过承片台上的挡柱定位；接液槽与承片台之间设有由气缸驱动升降的CUP，接液槽内通过所述CUP分成回收化学液的外槽及回收清洗液的内槽，每个槽各设有一个排出口。本发明的承片台上设置了定位方形基板的挡柱，实现了化学液沿方形基板四条边流下，并且被分类回收；本发明通过升降CUP来控制化学液和清洗液的分离，通过不同通道回收，减少了化学液的污染和被稀释问题。

Description

一种适用于方形基板的化学液回收装置
技术领域
本发明属于半导体行业晶片湿法处理领域，具体地说是一种适用于方形基板的化学液回收装置。
背景技术
目前，对于半导体行业中晶片湿法处理工艺经常需要使用化学液，而如何实现化学液的无污染无稀释回收再利用就是一个不可避免的问题。在现有技术中，化学液的回收比较困难，容易造成化学液被污染和稀释，而且对于方形基板的化学液处理并且回收就会更加困难。因此，如何避免化学液在处理方形基板后的回收过程中被污染和稀释现象的产生，已成为亟待解决的问题。
发明内容
为了解决方形基板处理时化学液因回收过程中被污染和稀释而无法再利用的问题，本发明的目的在于提供一种适用于方形基板的化学液回收装置。该回收装置用于化学液工艺处理后的回收再利用，以达到节约成本的目的，通过该装置可实现化学液的无污染无稀释回收。
本发明的目的是通过以下技术方案来实现的：
本发明包括固定及旋转方形基板的承片台、CUP、接液槽、气缸、电机及台面板，其中接液槽安装在台面板上，在接液槽内设有由电机驱动的承片台，所述方形基板位于该承片台上，方形基板任意相对的两个角通过所述承片台上的挡柱定位；所述接液槽与承片台之间设有由气缸驱动升降的CUP，接液槽内通过所述CUP分成回收化学液的外槽及回收清洗液的内槽，每个槽各设有一个排出口。
其中：所述承片台的上表面设有至少四个挡柱，四个挡柱之间的连线围成方形，四个挡柱位于方形的四个顶点；所述方形基板任意相对的两个角由所述方形相对的两条边插入，分别由两个挡柱固定；所述承片台为锥台形，中部为镂空结构，镂空部分的尺寸小于所述方形基板的尺寸；在承片台镂空部分的下方设有多个将去离子水和氮气喷洒到方形基板上晶圆背面的喷嘴；
所述CUP移动的上限位位于晶片及承片台的上方，下限位位于方形基板及承片台的下方；所述电机为中空轴电机，安装在台面板的下方，电机中空的输出轴穿过台面板与所述承片台相连，在电机中空的输出轴端设有压缩空气入口，所述承片台套在输出轴外的部位开有与所述中空的输出轴连通的压缩空气出口；所述CUP为锥台形、内部中空，在CUP的上表面开有供所述承片台穿过的第一通孔；所述CUP上开有凹槽，接液槽内设有第二凸起，该第二凸起容置在所述凹槽内；所述气缸安装在台面板的下表面，活塞杆依次穿过台面板、第二凸起与CUP相连；
所述接液槽内由里向外依次设有内部中空的第一凸起、第二凸起，承片台及电机的输出轴由第一凸起穿过；所述第一凸起及第二凸起将接液槽内部分隔成外槽及内槽，第一、二凸起之间为内槽，第二凸起与接液槽外壁之间为外槽，内槽的底部开有回收清洗液的排液口，外槽的底部开有回收化学液的排酸口；所述内槽内，在第一凸起顶端与承片台之间设有挡板，该挡板的内壁上安装有多个喷嘴；所述接液槽的顶部安装有防护罩，该防护罩为锥台形，其上表面开有第二通孔。
本发明的优点与积极效果为：
1．本发明的承片台上设置了定位方形基板的挡柱，实现了化学液沿方形基板四条边流下，并且被分类回收。
2．本发明通过升降CUP的方式来控制化学液和清洗液的分离，通过不同通道回收，实现了在湿法处理时化学液回收要求，很大程度上减少了化学液的污染和被稀释问题。
3．本发明的CUP在上限位时位于方形基板的上方，清洗液全部被甩到CUP内壁，不会被甩到CUP外部，因此不会化学液的污染和被稀释；CUP会在下限位时，化学液沿CUP外壁留到外腔，全部被回收再利用，不会造成浪费。
4．本发明在电机和承片台上分别开设压缩空气入口及压缩空气出口，并在第一凸起与承片台下方加设挡板，承片台的下面有压缩空气吹出，保证了在工艺处理过程中产生的酸雾不会腐蚀电机。
5．本发明承片台的中部为镂空结构，在挡板壁上设置了多个喷嘴，可将去离子水和氮气通过镂空部分喷洒到晶片的背面。
6．本发明结构简单、反应迅速、安装方便、价格低廉等特点。
7．本发明实现了化学液的回收与排放的自动转换。
附图说明
图1为本发明的内部结构示意图之一（CUP处于移动下限位）；
图2为本发明的内部结构示意图之二（CUP处于移动上限位）；
图3为本发明承片台的结构示意图（承片台上放有方形基板）；
其中：1为方形基板，2为承片台，3为CUP（防溅杯），4为活塞杆，5为接液槽，6为排酸口，7为气缸，8为电机，9为压缩空气入口，10为排液口，11为压缩空气出口，12化学液，13为清洗液，14为台面板，15为防护罩，16为外槽，17为内槽，18为第一凸起，19为第二凸起，20为挡板，21为挡柱，22为喷嘴。
具体实施方式
下面结合附图对本发明作进一步详述。
如图1、图2所示，本发明包括方形基板1、承片台2、CUP3、接液槽5、气缸7、电机8及台面板14，其中接液槽5固定在台面板14的上表面，接液槽5的底面沿轴向向上延伸、由里向外形成中空的第一凸起18及第二凸起19，第一凸起18位于接液槽5的中央、中心轴线与接液槽5的中心轴线共线，第二凸起19位于第一凸起18的外围，与第一凸起18同心设置，第一凸起18与第二凸起19之间形成内槽17，第二凸起19与接液槽5的外壁之间形成外槽16，外槽16与内槽17相互独立；接液槽5、第一凸起18及第二凸起19均可为圆形。在内槽17对应的接液槽5的底面开有回收清洗液13的排液口10，该排液口10一直向下延伸（即台面板14上也开有排液口10)、通过连接管接至清洗液回收设备；在外槽16对应的接液槽5的底面开有回收化学液12的排酸口6，该排酸口6一直向下延伸（即台面板14上也开有排酸口6)、通过连接管接至化学液回收设备。
接液槽5内设有由气缸7驱动升降的CUP3，该CUP3为锥台形、内部中空，罩在第一凸起18及第二凸起19上，在CUP3的上表面开有第一通孔。CUP3的底部开有与第二凸起19相对应的凹槽，第二凸起19容置在所述凹槽内，在CUP3升降的过程中可以起到导向作用。气缸7至少有两个、以接液槽5的中心轴线为对称分别安装在台面板14的下表面，气缸7的活塞杆4依次穿过台面板14、第二凸起19与CUP3相连。气缸7工作，通过活塞杆4带动CUP3升降。
在接液槽5内的中间设有承片台2，如图3所示，承片台2为锥台形、便于化学液流出，在承片台2的上表面设有至少四个挡柱21（本实施例为四个挡柱，还可沿方形基板1的四边增加挡柱），四个挡柱21之间的连线围成一个方形，四个挡柱分别位于方形的四个顶点；方形基板1位于承片台2上，方形基板1任意相对的两个角由方形相对的两条边插入，并分别由两个挡柱21固定，这样即可使方形基板1及其上的晶片随承片台2旋转；承片台2的中部为方形的镂空结构，镂空部分的尺寸小于方形基板1的尺寸。电机8安装在台面板14的下表面，为中空轴电机；接液槽5的第一凸起18为中空结构，在第一凸起18下方的台面板14上开有与第一凸起18内中空腔体对应的第三通孔，电机8中空的输出轴穿过台面板14上的第三通孔与承片台2连接，驱动承片台2旋转。在电机8中空的输出轴下端设有压缩空气入口9，承片台2的下部套在输出轴外，在第一凸起18中空腔体内的承片台2上开有与电机8中空的输出轴连通的压缩空气出口11，并在第一凸起18顶端与承片台2之间设有挡板20，防止内槽17中的清洗液进入第一凸起18内；该挡板20的内壁上安装有多个喷嘴22，喷嘴22可喷洒去离子水和氮气，去离子水和氮气通过承片台2的镂空部分喷洒到晶片的背面；压缩空气由压缩空气入口9吹进，然后由承片台2下部的压缩空气出口11吹出，可保证工作过程中产生的酸雾不会腐蚀到电机8。当气缸7驱动CUP3升降时，CUP3移动的上限位位于方形基板1及承片台2的上方，以保证清洗液13由CUP3上表面上的第一通孔进入、喷射到方形基板1上的晶片表面，随着承片台2的旋转全部被甩到CUP3内部，不会被甩到CUP3外部而污染稀释化学液2；而CUP3移动的下限位位于方形基板1及承片台2的下方，以保证化学液12喷射到方形基板1上的晶片表面，随着承片台2的旋转全部被甩到CUP3外部，进而将化学液12回收再利用；在升降过程中，方形基板1及承载台2由CUP3上表面开设的第一通孔穿过。
为了防止化学液12或清洗液13外溅，在接液槽5的顶部安装有防护罩15，该防护罩15为锥台形，其上表面开有第二通孔，供化学液12或清洗液13喷入。
本发明的工作原理为：
如图1所示，在进行工艺处理时，化学液12由防护罩15上的第二通孔喷射到方形基板1上的晶片表面，此时CUP3位于下限位，CUP3的上表面位于方形基板1的下方；方形基板1及其上的晶片随承片台2在电机8的驱动下旋转，在旋转过程中，化学液12被甩出流到CUP3的外壁上，并沿CUP3的外壁流入到接液槽5的外槽16中，再由排酸口6流出回到化学液桶中重新使用。
当工艺处理结束时，需要清洗掉方形基板1上的晶片正背面残留的化学液，如图2所示，CUP3在气缸7的推动下向上升起，直至上限位，CUP3的上表面位于方形基板1之上，清洗液13依次通过防护罩15上的第二通孔、CUP3上表面的第一通孔喷射到方形基板1上的晶片正面，晶片背面则由喷嘴22进行清洗；在方形基板1随承片台2旋转的过程中，清洗液13被甩出流到CUP3内壁上并沿内壁流入到接液槽5的内槽中，再由排液口10流出排废。这样就实现了化学液无污染无稀释回收的工艺要求。
本发明全部采用PTFE（聚四氟乙烯）材质制作，可以在使用强酸强碱等场合使用，故使用范围非常广泛。
本发明的化学液12可为硫酸、盐酸、氢氟酸等各种酸碱溶剂；清洗液13可为去离子水。

Claims (10)

1.一种适用于方形基板的化学液回收装置，其特征在于：包括固定及旋转方形基板（1）的承片台（2）、CUP（3）、接液槽（5）、气缸（7）、电机（8）及台面板（14），其中接液槽（5）安装在台面板（14）上，在接液槽（5）内设有由电机（8）驱动的承片台（2），所述方形基板（1）位于该承片台（2）上，方形基板（1）任意相对的两个角通过所述承片台（2）上的挡柱（21）定位；所述接液槽（5）与承片台（2）之间设有由气缸（7）驱动升降的CUP（3），接液槽（5）内通过所述CUP（3）分成回收化学液（12）的外槽（16）及回收清洗液（13）的内槽（17），每个槽各设有一个排出口。
2.按权利要求1所述适用于方形基板的化学液回收装置，其特征在于：所述承片台（2）的上表面设有至少四个挡柱（21），四个挡柱（21）之间的连线围成方形，四个挡柱（21）位于方形的四个顶点；所述方形基板（1）任意相对的两个角由所述方形相对的两条边插入，分别由两个挡柱（21）固定。
3.按权利要求1或2所述适用于方形基板的化学液回收装置，其特征在于：所述承片台（2）为锥台形，中部为镂空结构，镂空部分的尺寸小于所述方形基板（1）的尺寸；在承片台（2）镂空部分的下方设有多个将去离子水和氮气喷洒到方形基板（1）上晶圆背面的喷嘴（22）。
4.按权利要求1所述适用于方形基板的化学液回收装置，其特征在于：所述CUP（3）移动的上限位位于晶片（1）及承片台（2）的上方，下限位位于方形基板（1）及承片台（2）的下方。
5.按权利要求1所述适用于方形基板的化学液回收装置，其特征在于：所述电机（8）为中空轴电机，安装在台面板（14）的下方，电机（8）中空的输出轴穿过台面板（14）与所述承片台（2）相连，在电机（8）中空的输出轴端设有压缩空气入口（9），所述承片台（2）套在输出轴外的部位开有与所述中空的输出轴连通的压缩空气出口（11）。
6.按权利要求1或4所述适用于方形基板的化学液回收装置，其特征在于：所述CUP（3）为锥台形、内部中空，在CUP（3）的上表面开有供所述承片台（2）穿过的第一通孔。
7.按权利要求6所述适用于方形基板的化学液回收装置，其特征在于：所述CUP（3）上开有凹槽，接液槽（5）内设有第二凸起（19），该第二凸起（19）容置在所述凹槽内；所述气缸（7）安装在台面板（14）的下表面，活塞杆（4）依次穿过台面板（14）、第二凸起（19）与CUP（3）相连。
8.按权利要求1所述适用于方形基板的化学液回收装置，其特征在于：所述接液槽（5）内由里向外依次设有内部中空的第一凸起（18）、第二凸起（19），承片台（2）及电机（8）的输出轴由第一凸起（18）穿过；所述第一凸起（18）及第二凸起（19）将接液槽（5）内部分隔成外槽（16）及内槽（17），第一、二凸起（18、19）之间为内槽（17），第二凸起（19）与接液槽（5）外壁之间为外槽（16），内槽（17）的底部开有回收清洗液（13）的排液口（10），外槽（16）的底部开有回收化学液（12）的排酸口（6）。
9.按权利要求8所述适用于方形基板的化学液回收装置，其特征在于：所述内槽（17）内，在第一凸起（18）顶端与承片台（2）之间设有挡板（20），该挡板（20）的内壁上安装有多个喷嘴（22）。
10.按权利要求1或8所述适用于方形基板的化学液回收装置，其特征在于：所述接液槽（5）的顶部安装有防护罩（15），该防护罩（15）为锥台形，其上表面开有第二通孔。
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