CN110034051A - 翻转结构及晶圆甩干设备 - Google Patents

Abstract

本发明涉及半导体晶圆加工装置技术领域，尤其涉及一种翻转结构及晶圆甩干设备。翻转结构应用于晶圆甩干设备中，包括承载盒、转盘和翻转装置；承载盒转动连接于转盘；翻转装置驱动连接承载盒，能够驱动承载盒在转盘上翻转。晶圆甩干设备包括翻转结构。本发明提供一种翻转结构及晶圆甩干设备，以缓解现有技术中存在的晶圆甩干设备效率较低、浪费人力且易对晶圆造成污染的技术问题。

Description

翻转结构及晶圆甩干设备

技术领域

本发明涉及半导体晶圆加工装置技术领域，尤其是涉及一种翻转结构及晶圆甩干设备。

背景技术

晶圆是指硅半导体集成电路制作所用的硅晶片，由于其形状为圆形，故称为晶圆。在硅晶片上可加工制作成各种电路元件结构，而成为有特定电性功能的电子元器件产品。而随着半导体晶圆上集成电路尺寸向微米级发展，对半导体晶圆制作过程中的清洗要求也越来越高，尤其是半导体晶圆在制作过程中如遭到尘粒、金属的污染，很容易造成晶片内电路功能的损坏，形成短路或断路等，从而导致集成电路的失效以及影响几何特征的形成。因此在制作过程中除了要排除外界的污染源外，还需要进行清洗工作，以在不破坏晶圆表面特性及电特性的前提下，有效地使用化学溶液或气体清除残留在晶圆上的微尘、金属离子及有机物等杂质。

工业中典型的硅片湿法清洗流程为去除有机物和金属→去除颗粒→去除金属→在甩干单元中进行离心干燥。其中，对晶圆的干燥工艺中需要使用晶圆甩干设备，目前的晶圆甩干设备一般包括承载盒，承载盒内用于容纳晶圆。晶圆甩干设备在对晶圆甩干处理前后，需要对承载盒进行手动翻转，以便于取放晶圆，但是手动翻转承载盒浪费了较多人力，降低了甩干效率，且易对晶圆造成污染。

因此，本申请针对上述问题提供一种新的翻转结构及晶圆甩干设备。

发明内容

本发明的目的在于提供一种翻转结构，以缓解现有技术中存在的晶圆甩干设备效率较低、浪费人力且易对晶圆造成污染的技术问题。

本发明的目的还在于提供一种晶圆甩干设备，以进一步缓解现有技术中存在的晶圆甩干设备效率较低、浪费人力且易对晶圆造成污染的技术问题。

基于上述第一目的，本发明提供一种翻转结构，应用于晶圆甩干设备中，包括承载盒、转盘和翻转装置；

所述承载盒转动连接于所述转盘；

所述翻转装置驱动连接所述承载盒，能够驱动所述承载盒在所述转盘上翻转。

在上述技术方案中，进一步地，本发明的翻转结构还包括支撑板；

所述支撑板固接于所述转盘，且所述承载盒转动连接于所述支撑板。

在上述任一技术方案中，进一步地，本发明所述翻转装置包括翻转组件和动力组件；

所述动力组件驱动连接所述翻转组件，且所述动力组件驱动所述翻转组件运动时，所述翻转组件能够带动所述承载盒翻转。

在上述任一技术方案中，进一步地，本发明所述翻转组件包括摆杆、传动板、支撑轴和固接于机架的法兰座；

所述摆杆插设于所述法兰座，且与所述法兰座转动连接；

所述摆杆包括相对应的第一端和第二端，所述第二端固接于所述传动板的一端，所述支撑轴固接于所述传动板的另一端；

所述动力组件驱动连接所述支撑轴，且能够驱动所述支撑轴带动所述传动板摆动，以令所述传动板带动所述摆杆转动，从而所述摆杆的第一端带动所述承载盒翻转。

在上述任一技术方案中，进一步地，本发明所述翻转组件还包括密封法兰，所述密封法兰固接于所述法兰座；所述摆杆穿过所述密封法兰后与所述法兰座连接。

在上述任一技术方案中，进一步地，本发明所述翻转装置还包括密封组件；

所述密封组件包括第一密封圈、第二密封圈和第三密封圈；

所述第一密封圈设置于所述密封法兰和所述摆杆之间，所述第二密封圈设置于所述密封法兰和所述法兰座之间，所述第三密封圈设置于所述法兰座和所述机架之间。

在上述任一技术方案中，进一步地，本发明所述动力组件包括气缸；

所述气缸的缸筒铰接于所述机架，所述支撑轴固接于所述气缸的活塞杆；所述活塞杆相对所述缸筒伸缩时，能够驱动所述支撑轴带动所述传动板摆动。

在上述任一技术方案中，进一步地，本发明所述承载盒上固设有翻转板，所述转盘上固设有垫板；

所述第一端带动所述翻转板转动，能够令所述翻转板带动所述承载盒翻转，且所述承载盒翻转至预设的甩干位置时，所述翻转板与所述垫板抵接。

在上述任一技术方案中，进一步地，本发明沿所述摆杆的延伸方向，所述摆杆包括依次连接的第一段部、第二段部和第三段部，且所述第二段部和所述第一段部之间呈角度设置；

所述第二端位于所述第一段部上，所述第一端位于所述第三段部上。

基于上述第二目的，本发明提供一种晶圆甩干设备，包括所述的翻转结构。

采用上述技术方案，本发明具有如下有益效果：

需要说明的是，需要对晶圆进行干燥处理时，将晶圆放置于承载盒内，具体而言，通过翻转装置驱动承载盒相对于转盘转动，实现了承载盒的翻转，以令承载盒翻转至能够便于将晶圆放置于承载盒内；当对晶圆甩干处理之后，需要将承载盒内的晶圆取出，具体而言，通过翻转装置驱动承载盒相对于转盘转动，实现了承载盒的翻转，以令承载盒翻转至能够便于将晶圆从承载盒内取出。综上所述，该翻转结构能够实现承载盒的自动翻转，代替人工手动翻转，解放了人力、提高了甩干效率，且由于减少了人手接触承载盒的机会，也降低了对晶圆造成污染的风险。

本发明的晶圆甩干设备，进一步缓解了现有技术中存在的晶圆甩干设备效率较低、浪费人力且易对晶圆造成污染的技术问题。

本发明的附加方面和优点将在下面的描述部分中变得明显，或通过本发明的实践了解到。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本发明的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。

图1为本发明实施例提供的翻转结构的结构示意图；

图2为本发明实施例提供的翻转结构第一状态的俯视图；

图3为图2所示的翻转结构的A-A方向的剖视图；

图4为本发明实施例提供的翻转结构的翻转组件的结构示意图；

图5为图4所示的翻转结构的翻转组件的B-B方向的剖视图；

图6为本发明实施例提供的翻转结构第二状态的俯视图。

图标：1-承载盒；2-转盘；

31-支撑板；32-转轴；

4-翻转装置；

41-翻转组件；411-摆杆；4111-第一段部；4112-第二段部；4113-第三段部；412-传动板；413-支撑轴；414-法兰座；415-密封法兰；416-轴承；

42-动力组件；421-气缸；

431-第一密封圈；432-第二密封圈；433-第三密封圈；

5-翻转板；6-垫板；7-杆套。

具体实施方式

下面将结合附图对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“上”、“下”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

实施例一

参见图1-图6所示，本实施例提供一种翻转结构，应用于晶圆甩干设备中，该翻转结构包括承载盒1、转盘2和翻转装置4；承载盒1转动连接于转盘2；翻转装置4驱动连接承载盒1，且能够驱动承载盒1在转盘2上翻转。

需要说明的是，需要对晶圆进行干燥处理时，将晶圆放置于承载盒1内，具体而言，通过翻转装置4驱动承载盒1相对于转盘2转动，实现了承载盒的翻转，以令承载盒1翻转至能够便于将晶圆放置于承载盒1内；当对晶圆甩干处理之后，需要将承载盒1内的晶圆取出，具体而言，通过翻转装置4驱动承载盒1相对于转盘2转动，实现了承载盒的翻转，以令承载盒1翻转至能够便于将晶圆从承载盒1内取出。综上，本实施例的翻转结构能够实现承载盒1的自动翻转，代替人工手动翻转，解放了人力、提高了甩干效率，且由于减少了人手接触承载盒1的机会，也降低了对晶圆造成污染的风险。

参见图1所示，本实施例中，翻转结构，还包括支撑板31；支撑板31固接于转盘2，且承载盒1转动连接于支撑板31。

这样的设置，实现了承载盒1能够相对于转盘2转动。可选地，支撑板31与转盘2之间通过焊接、粘接、卡接或者扣接等方式连接，但是不限于以上方式，其只要能实现支撑板31与转盘2之间固定连接即可。

作为可实现的一种方式，支撑板31上固接有转轴32，转轴32上枢接有导向板；承载盒1固接于导向板。这样的设置，实现了承载盒1能够相对于支撑板31转动。其中，转轴32固接于支撑板31，例如，转轴32通过销轴固接于支撑板31，避免转轴32相对于支撑板31转动。导向板枢接于转轴32，例如，导向板上设置有连接孔，转轴32插设于连接孔内，且转轴32与连接孔间隙配合。

另外，承载盒1通过导向板与转轴32连接，令承载盒1能够与导向板之间具有较大的连接面积，从而提高了承载盒1与转轴32的连接强度。

参见图1所示，本实施例中，翻转装置4包括翻转组件41和动力组件42；动力组件42驱动连接翻转组件41，且动力组件42驱动翻转组件41运动时，翻转组件41能够带动承载盒1转动，从而实现了承载盒1相对于转盘2转动，并最终实现了承载盒1的翻转。

参见图4和图5所示，本实施例中，翻转组件41包括摆杆411、传动板412、支撑轴413和固接于机架(图中未显示)的法兰座414；摆杆411插设于法兰座414，且与法兰座414转动连接；摆杆411包括相对应的第一端和第二端，第二端固接于传动板412沿其长度方向的一端，支撑轴413固接于传动板412沿其长度方向的另一端；动力组件42驱动连接支撑轴413，且能够驱动支撑轴413带动传动板412摆动，以令传动板412带动摆杆411转动，从而摆杆411的第一端带动承载盒1翻转。

需要说明的是，由于法兰座414连接于机架，因此法兰座414相对于机架固定，由于摆杆411与法兰座414转动连接，实现了对摆杆411的支撑。

优选地，本实施例中，参见图5所示，摆杆411通过轴承416与法兰座414转动连接；进一步优选地，轴承416有多个，且多个沿摆杆411的长度方向间隔设置，提高了对摆杆411的支撑作用，在一定程度上避免了摆杆411转动时晃动，提高了摆杆411转动的稳定性。

参见图5所示，本实施例中，翻转组件41还包括密封法兰415，密封法兰415固接于法兰座414；摆杆411穿过密封法兰415后与法兰座414连接。

密封法兰415的设置，提高了摆杆411和法兰座414之间的密封性，防止杂质进入法兰座414内污染轴承416，因而延长了轴承416的使用寿命。

优选地，参见图5所示，本实施例中，翻转装置4还包括密封组件；密封组件包括第一密封圈431、第二密封圈432和第三密封圈433；第一密封圈431设置于密封法兰415和摆杆411之间，第二密封圈432设置于密封法兰415和法兰座414之间，第三密封圈433设置于法兰座414和机架之间。

第一密封圈431的设置，提高了摆杆411和密封法兰415之间的密封性，避免杂质进入法兰座414内污染轴承416；第二密封圈432的设置，提高了密封法兰415和法兰座414之间的密封性，进一步避免杂质进入法兰座414内污染轴承416；第三密封圈433的设置，提高了法兰座414和机架之间的密封性，因而提高了法兰座414和机架之间的连接牢固程度，避免法兰座414和机架之间存在杂质影响法兰座414和机架之间的连接。

可选地，参见图1所示，本实施例中，动力组件42包括气缸421；气缸421的缸筒铰接于机架，支撑轴413固接于气缸421的活塞杆；活塞杆相对缸筒伸缩时，能够驱动支撑轴413带动传动板412摆动。

具体而言，当活塞杆相对缸筒伸出时，活塞杆驱动支撑轴413向移动，由于法兰座414固接于机架，因而支撑轴413不能直线移动，支撑轴413给与活塞杆反作用力，令气缸421的缸筒相对于机架转动，气缸421的缸筒相对于机架转动的同时，活塞杆伸出，实现了驱动支撑轴413带动传动板412摆动，以令传动板412带动摆杆411转动。

需要说明的是，动力组件42不限于上述方式，还可以为电机、丝杠螺母、线性模组等结构，其只要能实现驱动支撑轴413带动传动板412摆动即可。

优选地，参见图3所示，本实施例中，承载盒1上固设有翻转板5，转盘2上固设有垫板6；第一端带动翻转板5转动，能够令翻转板5带动承载盒1翻转，且承载盒1翻转至预设的甩干位置时，翻转板5与垫板6抵接。

这样的设置，当承载盒1转动至预设的甩干位置时，通过翻转板5与垫板6抵接，以对承载盒1处于甩干位置的状态进行保持，当对承载盒1内的晶圆进行甩干处理时，在一定程度上避免了承载盒1的状态的改变(例如转动)而影响对晶圆的甩干处理。

优选地，参见图5所示，摆杆411的第一端设置有杆套7，杆套7与翻转板5相对应；第一端的杆套7驱动翻转板5转动。杆套7的设置，减小摆杆411与翻转板5之间的磨损，延长摆杆411与翻转板5的使用寿命。通过垫板6的设置，避免翻转板5与承载盒1直接接触，因而减少了对承载盒1的磨损，延长了承载盒1的使用寿命。

优选地，垫板6固设于支撑板31，通过支撑板31相对于转盘2固定。

优选地，参见图2所示，本实施例中，沿摆杆411的延伸方向，摆杆411包括依次连接的第一段部4111、第二段部4112和第三段部4113，且第二段部4112和第一段部4111之间呈角度设置，优选地，该角度为钝角；第二端位于第一段部4111上，第一端位于第三段部4113上。

这样的设置，当传动板412带动摆杆411转动时，摆杆411的第一段部4111沿其轴线转动，由于第二段部4112和第一段部4111之间呈钝角，因而第二段部4112摆动运动，且第二段部4112带动第三段部4113摆动运动。参见图2所示，当第三段部4113摆动至与承载盒1接触时，能够带动翻转板5转动，因而承载盒1转动。当不需要对承载盒1进行翻转时，参见图6所示，传动板412带动摆杆411转动，令摆杆411的第一端转动至远离承载盒1的一侧，以便于对承载盒1内的晶圆进行甩干处理，防止摆杆411对承载盒1造成干扰。

综上，该翻转装置4的翻转过程如下：气缸421的活塞杆往复伸缩，同时缸筒相对于机架转动，以令支撑轴413转动，同时支撑轴413带动传动板412以第一段部4111为中心转动，驱动第一段部4111沿自身轴线转动，同时，第二段部4112带动第三段部4113摆动，当第三段部4113摆动至与翻转板5接触时，能够驱动翻转板5转动，令翻转板5带动承载盒1沿转轴32转动，实现了承载盒1相对于支撑板31转动，也即实现了承载盒1的翻转，当承载盒1翻转至翻转板5与支撑板31上的垫板6抵接时，此时可以将晶圆放置于承载盒1内，或者将承载盒1内的晶圆从承载盒1内取出。

实施例二

实施例二提供了一种晶圆甩干设备，晶圆甩干设备包括实施例一的翻转结构，实施例一所公开的翻转结构的技术特征也适用于该实施例，实施例一已公开的翻转结构的技术特征不再重复描述。下面结合附图对晶圆甩干设备的实施方式进行进一步的详细说明。

为节约篇幅，该实施例的改进特征同样体现在图1-图6中，因此，结合图1-图6对该实施例的方案进行说明。

参见图1-图6所示，本实施例提供的晶圆甩干设备，包括的翻转结构，进一步缓解了现有技术中存在的晶圆甩干设备效率较低、浪费人力且易对晶圆造成污染的技术问题。

本实施例的晶圆甩干设备具有实施例一翻转结构的优点，该优点已在实施例一中详细说明，在此不再重复。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。

此外，本领域的技术人员能够理解，尽管在此所述的一些实施例包括其它实施例中所包括的某些特征而不是其它特征，但是不同实施例的特征的组合意味着处于本发明的范围之内并且形成不同的实施例。例如，在上面的权利要求书中，所要求保护的实施例的任意之一都可以以任意的组合方式来使用。公开于该背景技术部分的信息仅仅旨在加深对本发明的总体背景技术的理解，而不应当被视为承认或以任何形式暗示该信息构成已为本领域技术人员所公知的现有技术。

Claims (10)

1.一种翻转结构，应用于晶圆甩干设备中，其特征在于，包括承载盒(1)、转盘(2)和翻转装置(4)；

所述承载盒(1)转动连接于所述转盘(2)；

所述翻转装置(4)驱动连接所述承载盒(1)，能够驱动所述承载盒(1)在所述转盘(2)上翻转。

2.根据权利要求1所述的翻转结构，其特征在于，还包括支撑板(31)；

所述支撑板(31)固接于所述转盘(2)，且所述承载盒(1)转动连接于所述支撑板(31)。

3.根据权利要求1或2所述的翻转结构，其特征在于，所述翻转装置(4)包括翻转组件(41)和动力组件(42)；

所述动力组件(42)驱动连接所述翻转组件(41)，且所述动力组件(42)驱动所述翻转组件(41)运动时，所述翻转组件(41)能够带动所述承载盒(1)翻转。

4.根据权利要求3所述的翻转结构，其特征在于，所述翻转组件(41)包括摆杆(411)、传动板(412)、支撑轴(413)和固接于机架的法兰座(414)；

所述摆杆(411)插设于所述法兰座(414)，且与所述法兰座(414)转动连接；

所述摆杆(411)包括相对应的第一端和第二端，所述第二端固接于所述传动板(412)的一端，所述支撑轴(413)固接于所述传动板(412)的另一端；

所述动力组件(42)驱动连接所述支撑轴(413)，且能够驱动所述支撑轴(413)带动所述传动板(412)摆动，以令所述传动板(412)带动所述摆杆(411)转动，从而所述摆杆(411)的第一端带动所述承载盒(1)翻转。

5.根据权利要求4所述的翻转结构，其特征在于，所述翻转组件(41)还包括密封法兰(415)，所述密封法兰(415)固接于所述法兰座(414)；所述摆杆(411)穿过所述密封法兰(415)后与所述法兰座(414)连接。

6.根据权利要求5所述的翻转结构，其特征在于，所述翻转装置(4)还包括密封组件；

所述密封组件包括第一密封圈(431)、第二密封圈(432)和第三密封圈(433)；

所述第一密封圈(431)设置于所述密封法兰(415)和所述摆杆(411)之间，所述第二密封圈(432)设置于所述密封法兰(415)和所述法兰座(414)之间，所述第三密封圈(433)设置于所述法兰座(414)和所述机架之间。

7.根据权利要求4所述的翻转结构，其特征在于，所述动力组件(42)包括气缸(421)；

所述气缸(421)的缸筒铰接于所述机架，所述支撑轴(413)固接于所述气缸(421)的活塞杆；所述活塞杆相对所述缸筒伸缩时，能够驱动所述支撑轴(413)带动所述传动板(412)摆动。

8.根据权利要求4所述的翻转结构，其特征在于，所述承载盒(1)上固设有翻转板(5)，所述转盘(2)上固设有垫板(6)；

所述第一端带动所述翻转板(5)转动，能够令所述翻转板(5)带动所述承载盒(1)翻转，且所述承载盒(1)翻转至预设的甩干位置时，所述翻转板(5)与所述垫板(6)抵接。

9.根据权利要求8所述的翻转结构，其特征在于，沿所述摆杆(411)的延伸方向，所述摆杆(411)包括依次连接的第一段部(4111)、第二段部(4112)和第三段部(4113)，且所述第二段部(4112)和所述第一段部(4111)之间呈角度设置；

所述第二端位于所述第一段部(4111)上，所述第一端位于所述第三段部(4113)上。

10.一种晶圆甩干设备，其特征在于，包括如权利要求1-9任一项所述的翻转结构。