CN107768270B - 一种防止反溅液体污染晶片的装置 - 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，具体地说是一种防止反溅液体污染晶片的装置，升降CUP、摆臂、喷嘴及承片台均位于工艺腔体内，动力源安装在工艺腔体的下方，输出端与升降CUP连接，承片台位于升降CUP的内部，喷嘴安装在摆臂上、随摆臂进行摆动；升降CUP的顶部安装有气体保护环，气体保护环的内侧圆周均布有多个出气口，外侧圆周设有至少一个进气口，进、出气口通过设置于气体保护环内部的内部气环相连通，进气口与供气源相连通，气体通过内部气环、出气口喷出，在气体保护环内侧形成气体保护层，反溅的液体重新流入升降CUP的内部。本发明可防止液体反溅到摆臂的表面形成液滴，避免后续工艺步骤中液滴滴落到晶片表面，污染晶片。

Description

一种防止反溅液体污染晶片的装置
技术领域
本发明属于半导体行业晶片湿法处理领域，具体地说是一种防止反溅液体污染晶片的装置。
背景技术
目前，半导体行业中晶片湿法处理设备都涉及化学液的喷洒。喷嘴喷洒到晶片的液体随着液体压力升高而反溅加重。反溅到喷嘴或摆臂上的化学液逐渐积累成较大液滴，并在后续的工艺步骤中滴落到晶片上，对晶片造成污染。因此，一种可防止喷嘴或摆臂残留前序工艺步骤反溅的液体，在后续工艺步骤中滴落到晶片表面对晶片造成污染的装置是非常需要的。
发明内容
为了防止前序工艺步骤中晶片表面反溅的液体在喷嘴或摆臂上形成液滴，在后续工艺步骤中滴落到晶片表面，对晶片造成污染，本发明的目的在于提供一种防止反溅液体污染晶片的装置。该装置可实现摆臂、喷嘴表面无前序工艺步骤反溅液体的功能。
本发明的目的是通过以下技术方案来实现的：
本发明包括动力源、升降CUP、摆臂、喷嘴、承片台及工艺腔体，该升降CUP、摆臂、喷嘴及承片台均位于工艺腔体内，所述动力源安装在工艺腔体的下方，输出端与所述升降CUP连接、驱动该升降CUP进行升降，放置晶片的所述承片台位于升降CUP的内部，所述喷嘴安装在摆臂上、随摆臂进行摆动；所述升降CUP的顶部安装有气体保护环，该气体保护环的内侧圆周均布有多个出气口，外侧圆周设有至少一个进气口，所述进气口与出气口通过设置于气体保护环内部的内部气环相连通，所述进气口与供气源相连通，在所述喷嘴向晶片喷洒液体的过程中，气体通过所述内部气环、出气口喷出，在所述气体保护环内侧形成气体保护层，反溅的液体重新流入所述升降CUP的内部。
其中：所述气体保护环的各出气口均高于升降CUP的最高处；所述气体保护环的内径大于晶片的直径；所述气体保护环、升降CUP及放置晶片的承片台的轴向中心线共线；所述升降CUP为变径的环状结构，即顶部为锥台状、下部为圆柱状，所述升降CUP的最小内径大于晶片的直径，该升降CUP的底部通过升降连杆与所述动力源的输出端相连，随所述升降连杆在动力源的带动下完成升降动作；所述升降CUP处于升起状态时，所述气体保护环形成的气体保护层高于喷嘴；所述升降CUP处于下降状态时，所述气体保护环形成的气体保护层低于喷嘴。
本发明的优点与积极效果为：
1.本发明在升降CUP顶部安装了气体保护环，在喷嘴向晶片喷洒液体时，气体保护环在内侧形成气体保护层，防止液体反溅到摆臂的表面形成液滴，避免后续工艺步骤中液滴滴落到晶片表面，污染晶片。
2.本发明保证了喷嘴表面无前序工艺步骤中反溅的液体，避免后续工艺步骤中液体滴落到晶片表面，对晶片造成污染。
3.本发明提高了工艺腔体内部环境的洁净程度，使晶片免受环境污染，且便于观察、维护。
4.本发明结构简单，安装方便，成本低。
附图说明
图1为本发明的整体结构示意图；
图2为本发明气体保护环的内部结构示意图；
图3为本发明的工作原理图；
图4A为本发明升降CUP处于升起状态的结构示意图；
图4B为本发明升降CUP下降过程的工作状态图；
图4C为本发明升降CUP处于下降状态的结构示意图；
其中：1为动力源，2为升降连杆，3为升降CUP(收集杯)，4为气体保护环，401为进气口，402为出气口，403为内部气环，5为摆臂，6为喷嘴，7为承片台，8为工艺腔体。
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所示，本发明包括动力源1、升降连杆2、升降CUP3、气体保护环4、摆臂5、喷嘴6、承片台7及工艺腔体8，该升降CUP3、摆臂5、喷嘴6及承片台7均位于工艺腔体8内，动力源1安装在工艺腔体8的下方，可为气缸或电机；动力源1的输出端连接有升降连杆2，并可带动升降连杆2根据工艺需要完成升降动作。喷嘴6安装在摆臂5上，随摆臂5进行往复摆动。
升降CUP3为变径的环状结构，即顶部为锥台状、下部为圆柱状，放置晶片的承片台7位于升降CUP3的内部，该升降CUP3与承片台7的轴向中心线共线。升降CUP3的底部通过升降连杆2与动力源1的输出端相连，随升降连杆2在动力源1的带动下完成升降动作。升降CUP3的最小内径大于晶片的直径，避免升降CUP3在升降过程中与晶片干涉。当机械手进行取放晶片的过程中，升降CUP3处于下降位置，以供机械手的伸进伸出；当晶片位于承片台7上并进行工艺时，升降CUP3处于升起位置，防止喷到晶片上的液体飞溅到升降CUP3之外，影响工艺腔体8的内部环境。
如图2所示，该气体保护环4为环状结构，内径大于晶片的直径。气体保护环4固定于升降CUP3的顶部，且与升降CUP3的轴向中心线共线。气体保护环4的内侧圆周均布有多个出气口402，外侧圆周设有至少一个进气口401；本实施例是在外侧圆周上设置了两个进气口401，两进气口401之间的连线经过气体保护环4的圆心。进气口401与出气口402通过设置于气体保护环4内部的内部气环403相连通，进气口401与供气源相连通，各出气口402均高于升降CUP3的最高处。在喷嘴6向晶片喷洒液体的过程中(此时升降CUP3处于升起状态)，气体由进气口401进入，通过内部气环403、出气口402喷出，在气体保护环4内侧形成气体保护层，反溅的液体重新流入升降CUP3的内部。升降CUP3处于升起状态时，气体保护环4形成的气体保护层高于喷嘴6；升降CUP3处于下降状态时，气体保护环4形成的气体保护层低于喷嘴6。
本发明的工作原理为：
晶片被放置到承片台7时，升降CUP3与气体保护环4均处于下降位置，且升降CUP3与气体保护环4的高度均低于喷嘴6；摆臂5带动喷嘴6经过升降CUP3与气体保护环4转动到晶片正上方，如图4C所示。动力源1通过升降连杆2带动升降CUP3及气体保护环4升起，如图4B所示，升至气体保护环4上的出气口402高于喷嘴6的出液口，如图3、图4A所示。晶片随承片台7旋转，喷嘴6向晶片喷洒液体，同时供气源向气体保护环4供应气体，在气体保护环4的内侧形成气体保护层。喷洒到晶片的液体反溅时，在气体保护层处随气流改变方向，重新流入升降CUP3内部，从而防止液体反溅到到摆臂5的表面形成液滴，避免后续工艺步骤中液滴滴落到晶片表面，污染晶片。
喷嘴6向晶片喷洒液体过程中，喷嘴6位于晶片与气体保护层之间，晶片表面反溅的液体仍会反溅到喷嘴6表面。由于喷嘴6表面的反溅液体为正在进行的工艺使用的液体，所以即使反溅液体滴落到晶片表面也不会造成污染。本工艺步骤结束后，动力源1通过升降连杆2带动升降CUP3下降，此时继续向气体保护环4供应气体。在气体保护环4随升降CUP3下降过程中，气体保护环4上的出气口402经过喷嘴6的高度，将喷嘴6表面吹干，进而防止喷嘴6表面的反溅液体在后续工艺步骤中滴落到晶片表面造成污染。
此外，气体保护环4阻止反溅液体飞溅到升降CUP3外部，保证工艺腔体8内部处于洁净的状态，防止晶片被工艺腔体8内部环境污染，同时便于观察腔体内部工艺步骤以及工艺腔体8的维护。

Claims (5)

1.一种防止反溅液体污染晶片的装置,包括动力源、升降CUP、摆臂、喷嘴、承片台及工艺腔体，该升降CUP、摆臂、喷嘴及承片台均位于工艺腔体内，所述动力源安装在工艺腔体的下方，输出端与所述升降CUP连接、驱动该升降CUP进行升降，放置晶片的所述承片台位于升降CUP的内部，所述喷嘴安装在摆臂上、随摆臂进行摆动；其特征在于：所述升降CUP(3)的顶部安装有气体保护环(4)，该气体保护环(4)的内侧圆周均布有多个出气口(402)，外侧圆周设有至少一个进气口(401)，所述进气口(401)与出气口(402)通过设置于气体保护环(4)内部的内部气环(403)相连通，所述进气口(401)与供气源相连通，在所述喷嘴(6)向晶片喷洒液体的过程中，气体通过所述内部气环(403)、出气口(402)喷出，在所述气体保护环(4)内侧形成气体保护层，反溅的液体重新流入所述升降CUP(3)的内部；
所述升降CUP(3)处于升起状态时，所述气体保护环(4)形成的气体保护层高于喷嘴(6)；所述升降CUP(3)处于下降状态时，所述气体保护环(4)形成的气体保护层低于喷嘴(6)；在所述气体保护环(4)随升降CUP(3)下降过程中，气体保护环(4)上的出气口(402)经过喷嘴(6)的高度，将喷嘴(6)表面吹干。
2.按权利要求1所述防止反溅液体污染晶片的装置,其特征在于：所述气体保护环(4)的各出气口(402)均高于升降CUP(3)的最高处。
3.按权利要求1所述防止反溅液体污染晶片的装置,其特征在于：所述气体保护环(4)的内径大于晶片的直径。
4.按权利要求1所述防止反溅液体污染晶片的装置,其特征在于：所述气体保护环(4)、升降CUP(3)及放置晶片的承片台(7)的轴向中心线共线。
5.按权利要求1至4任一权利要求所述防止反溅液体污染晶片的装置,其特征在于：所述升降CUP(3)为变径的环状结构，即顶部为锥台状、下部为圆柱状，所述升降CUP(3)的最小内径大于晶片的直径，该升降CUP(3)的底部通过升降连杆(2)与所述动力源(1)的输出端相连，随所述升降连杆(2)在动力源(1)的带动下完成升降动作。
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