CN111785668A - 晶圆片边缘腐蚀机 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种晶圆片边缘腐蚀机，包括寻边定中心机构、搬运机构、腐蚀清洗机构及出料机构。该晶圆片边缘腐蚀机通过寻边定中心机构、搬运机构、腐蚀清洗机构及出料机构的相互配合，能够自动对晶圆片边缘进行腐蚀、清洗等操作，自动化程度高，加工效率高，提高了产品的洁净度，保证了产品质量。

Description

晶圆片边缘腐蚀机
技术领域：
本发明涉及电子产品加工技术领域，尤其涉及一种晶圆片边缘腐蚀机。
背景技术：
中国半导体市场装机量需求增长迅猛，劳动力短缺、人工成本不断攀升，导致厂商对自动化设备需求提升，对降低生产成本、提高产品良率有着显著的效果。
现有的晶圆片结构如图1所示，其一端具有水平缺口，在加工完成后需要将边缘腐蚀抛光。以往一般都是通过手工在其表面贴防腐膜，使外圈边缘暴露在外，然后将晶圆片送入腐蚀箱中腐蚀，腐蚀液即可将暴露在外的边缘腐蚀抛光，腐蚀后再送入清洗箱内清洗，然后进行保存。该过程加工效率较低，手工贴膜精度较差，且膜的成本较高。
发明内容：
本发明的目的是针对现有技术的缺陷，提供一种自动化程度高、腐蚀及清洗效率高、能够保证产品质量的晶圆片边缘腐蚀机。
本发明是通过如下技术方案实现的：一种晶圆片边缘腐蚀机，包括寻边定中心机构、搬运机构、腐蚀清洗机构及出料机构；
所述寻边定中心机构用于对晶圆片寻边定中心，包括承载篮、转移机械手、寻边组件及柔性平台组件，所述承载篮用于装载晶圆片，所述寻边组件用于对晶圆片寻边，所述柔性平台组件用于定位晶圆片，所述转移机械手用于将承载篮内的晶圆片送入寻边组件，并将寻边后的晶圆片送入柔性平台组件；
所述搬运机构用于转移各机构内的晶圆片，包括轨道组件及可沿轨道组件移动的吸盘组件，所述吸盘组件用于吸附晶圆片；
所述腐蚀清洗机构用于对晶圆片边缘腐蚀及清洗，包括腐蚀组件及清洗组件，所述腐蚀组件用于腐蚀晶圆片边缘，所述清洗组件用于对腐蚀后的晶圆片清洗；
所述出料机构用于收集腐蚀清洗后的晶圆片，包括出料组件及收集篮，所述出料组件用于经晶圆片送入收集篮内。
为了便于搬运机构准确抓取，所述寻边组件包括旋转平台、旋转平台平移驱动件及感应区，所述感应区对应设置在旋转平台一侧，所述旋转平台平移驱动件可驱动旋转平台移动至感应区内。
为了避免搬运机构抓取时损伤晶圆片，所述柔性平台组件包括平台座、柔性模块、平台端板及气路，所述柔性模块固定在平台座顶端，所述平台端板固定在柔性模块顶端，平台端板上开设有通道，所述气路与通道连通。
为了便于抓取晶圆片并避免损伤其表面，所述吸盘组件包括吸盘罩、吸盘外板、吸盘内板及密封圈，所述吸盘外板套设在吸盘罩底端，吸盘外板与吸盘罩固定连接，吸盘外板底端均匀开设有气孔，所密封圈嵌入吸盘外板底端外缘，所述吸盘内板固定在吸盘罩内，吸盘内板内开设有气道。
为了便于吸盘组件全方位运动，所述轨道组件包括横向轨道组件及纵向轨道组件，吸盘组件通过横向轨道组件及纵向轨道组件实现水平运动及垂直运动。
作为优选，所述腐蚀组件包括腐蚀箱体及设置在腐蚀箱体顶端的翻盖组件。
作为优选，所述清洗组件包括清洗箱体、设置在箱体顶端的翻盖组件及设置在清洗箱体内的清洗模块。
作为优选，所述翻盖组件包括翻转动力件、翻转连杆及翻转板，所述翻转动力件通过翻转连杆驱动翻转板实现翻转。
为了保证清洗效果，所述清洗模块包括底部清洗板及顶部清洗环，所述底部清洗板设置在清洗箱体底端，底部清洗板上均匀开设有下出水孔，所述顶部清洗环设置在清洗箱体顶端并与底部清洗板相对应，顶部清洗环底端开设有上出水孔。
为了保证晶圆片准确落入收集篮内收集，所述出料组件包括翻转座、翻转驱动件及导向通道，所述翻转驱动件可驱动翻转座翻转，所述翻转座内设置有下落通道，所述导向通道对应设置在下落通道的输出端。
本发明的有益效果是：该晶圆片边缘腐蚀机通过寻边定中心机构、搬运机构、腐蚀清洗机构及出料机构的相互配合，能够自动对晶圆片边缘进行腐蚀、清洗等操作，精度高、自动化程度高，加工效率高，提高了产品的洁净度，保证了产品质量。
附图说明：
图1为本发明的晶圆片的结构示意图；
图2为本发明的晶圆片边缘腐蚀机的立体结构示意图；
图3为本发明的寻边定中心机构的立体结构示意图；
图4为本发明的寻边组件的立体结构示意图；
图5为本发明的柔性平台组件的立体结构示意图；
图6为本发明的柔性平台组件的内部结构示意图；
图7为本发明的吸盘组件的立体结构示意图；
图8为本发明的吸盘组件的爆炸图；
图9为本发明的晶圆片吸附时的结构示意图；
图10为本发明的腐蚀清洗机构的立体结构示意图；
图11为本发明的腐蚀清洗机构的内部结构示意图；
图12为本发明的出料机构的立体结构示意图。
具体实施方式：
下面结合附图对本发明的较佳实施例进行详细阐述，以使本发明的优点和特征能更易被本领域人员理解，从而对本发明的保护范围做出更为清楚明确的界定。
如图2所示的一种晶圆片边缘腐蚀机，包括寻边定中心机构1、搬运机构2、腐蚀清洗机构3及出料机构4，其中，搬运机构2、腐蚀清洗机构3及出料机构4分别具有两套，与寻边定中心机构1配合，形成两条腐蚀加工线，两条线同时加工，保证加工效率。
如图3所示，所述寻边定中心机构用于对晶圆片转移、寻边及定中心，包括承载篮12、转移机械手11、寻边组件13及柔性平台组件14。
所述承载篮12用于装载晶圆片，从上至下设置有多个用于堆叠晶圆片的嵌槽，承载篮12具有2个。
所述寻边组件13用于对晶圆片寻边，如图4所示，寻边组件包括旋转平台131、旋转平台平移旋转驱动件132及感应区133，所述感应区133对应设置在旋转平台131一侧，旋转平台平移旋转驱动件132可驱动旋转平台131移动，使旋转平台131上的晶圆片边缘进入感应区133，然后驱动旋转平台131及晶圆片旋转，进行寻边定中心。
所述柔性平台组件14用于定位晶圆片，如图5、图6所示，柔性平台组件包括平台座142、柔性模块143、平台端板141及气路144，所述柔性模块143固定在平台座142顶端，柔性模块143可以实现万向旋转，所述平台端板141固定在柔性模块143顶端，平台端板141上开设有通道145，所述气路144与通道145连通，另外，平台端板141上还开设有可供机械手插入的槽口146。由于平台端板141上的晶圆片与吸盘并不会在同一水平线上，因此，当平台端板141受到吸盘的压力时，柔性模块143会发生一定的偏转，从而使吸盘吸附晶圆片时，晶圆片能够位于吸盘中心，从而保证后续的腐蚀精度。
所述转移机械手11用于将承载篮内的晶圆片送入寻边组件，并将寻边后的晶圆片送入柔性平台组件，采用万向结构的机械手，其后端具有感应器，可以扫描承载篮12内的晶圆片。
所述搬运机构2用于转移各机构内的晶圆片，包括轨道组件及可沿轨道组件移动的吸盘组件，所述吸盘组件用于吸附晶圆片，轨道组件包括横向轨道组件及纵向轨道组件，吸盘组件通过横向轨道组件及纵向轨道组件实现水平运动及垂直运动。
如图7、图8所示的吸盘组件，包括吸盘罩212、吸盘外板211、吸盘内板213及密封圈214，所述吸盘外板211套设在吸盘罩212底端，吸盘外板211与吸盘罩212固定连接，吸盘外板211底端均匀开设有气孔，所密封圈214嵌入吸盘外板211底端外缘，所述吸盘内板213固定在吸盘罩212内，吸盘内板213内开设有气道。吸盘罩212的尺寸略小于晶圆片，如图9所示，吸盘罩212将晶圆片5中心部位吸附，晶圆片5大于吸盘罩212的部分即为所需腐蚀的区域A，而由于密封圈214的关系，腐蚀液不会腐蚀吸附的部位。当然，晶圆片5的另一面也会受到腐蚀。
所述腐蚀清洗机构3用于对晶圆片边缘腐蚀及清洗，如图10、图11所示，包括腐蚀组件及清洗组件，所述腐蚀组件包括腐蚀箱体31及设置在腐蚀箱体31顶端的翻盖组件，腐蚀箱体31内设有腐蚀液及液位传感器等，所述清洗组件用于对腐蚀后的晶圆片表面清洗，包括清洗箱体32、设置在清洗箱体32顶端的翻盖组件及设置在清洗箱体32内的清洗模块。腐蚀箱体31一侧连接有抽风口38，可以抽取腐蚀时产生的酸气，避免其污染环境。
其中，所述翻盖组件包括翻转动力件36、翻转连杆37及翻转板33，所述翻转动力件36通过翻转连杆37驱动翻转板33实现翻转。
所述清洗模块包括底部清洗板34及顶部清洗环35，所述底部清洗板34设置在清洗箱体32底端，底部清洗板34上均匀开设有下出水孔，所述顶部清洗环35设置在清洗箱体32顶端并与底部清洗板34相对应，顶部清洗环35底端开设有上出水孔。
所述出料机构4用于收集腐蚀清洗后的晶圆片，如图12所示，包括出料组件及收集篮44，所述出料组件用于经晶圆片送入收集篮44内，包括翻转座42、翻转驱动件41及导向通道43，所述翻转驱动件41可驱动翻转座42翻转，所述翻转座42内设置有下落通道，所述导向通道43对应设置在下落通道的输出端，下落通道及导向通道43上设置有可供晶圆片滑动的滚轮，所述收集篮44由升降动力件45驱动实现升降。
结合图2-12，加工时，转移机械手11先扫描承载篮12内的所有晶圆片，确认各晶圆片的位置，判断是否有漏装，转移机械手11取出承载篮12内的一片晶圆片，将其放置在旋转平台131上，旋转平台131带动晶圆片进入感应区133，旋转平台131带动晶圆片旋转，使其旋转至相应位置，转移机械手11将晶圆片托起，旋转平台131向前或向后移动调整位置，使晶圆片位于旋转平台131中心，转移机械手11将晶圆片放下，旋转平台131继续旋转使晶圆片的缺口朝向固定位置，即可完成寻边定中心，转移机械手11取下晶圆片，将其送入柔性平台组件定位，此时吸盘组件将晶圆片准确吸附，通过轨道机构送入腐蚀箱体31内腐蚀，腐蚀完成后，吸盘组件将晶圆片送入清洗箱体32内，通过底部清洗板34及顶部清洗环35的配合，将晶圆片表面冲洗干净，清洗完成后，吸盘组件将晶圆片送入出料机构，翻转驱动件41可驱动翻转座42翻转，使晶圆片顺着导向通道43进入收集篮44，完成加工。
需要说明的是，本发明中的动力件、驱动件等可采用气缸、电机、电缸等类似结构，也可采用相关的连杆类结构联动实现动力，因此，其并不局限于本发明的描述或说明书附图中的结构。
在本发明的描述中，需要说明的是，术语“上”、“下”、“左”、“右”、“顶”、“底”、“侧”、“端”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。
另外，在本发明实施例的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“设置”、“设有”等应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；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。
最后应说明的是：以上实施例，仅为本发明的具体实施方式，用以说明本发明的技术方案，而非对其限制，本发明的保护范围并不局限于此，尽管参照前述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：任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，其依然可以对前述实施例所记载的技术方案进行修改或可轻易想到变化，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改、变化或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明实施例技术方案的精神和范围，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以权利要求的保护范围为准。

Claims (10)

1.一种晶圆片边缘腐蚀机，其特征在于：包括寻边定中心机构、搬运机构、腐蚀清洗机构及出料机构；
所述寻边定中心机构用于对晶圆片寻边定中心，包括承载篮、转移机械手、寻边组件及柔性平台组件，所述承载篮用于装载晶圆片，所述寻边组件用于对晶圆片寻边，所述柔性平台组件用于定位晶圆片，所述转移机械手用于将承载篮内的晶圆片送入寻边组件，并将寻边后的晶圆片送入柔性平台组件；
所述搬运机构用于转移各机构内的晶圆片，包括轨道组件及可沿轨道组件移动的吸盘组件，所述吸盘组件用于吸附晶圆片；
所述腐蚀清洗机构用于对晶圆片边缘腐蚀及清洗，包括腐蚀组件及清洗组件，所述腐蚀组件用于腐蚀晶圆片边缘，所述清洗组件用于对腐蚀后的晶圆片清洗；
所述出料机构用于收集腐蚀清洗后的晶圆片，包括出料组件及收集篮，所述出料组件用于经晶圆片送入收集篮内。
2.根据权利要求1所述的晶圆片边缘腐蚀机，其特征在于：所述寻边组件包括旋转平台、旋转平台平移驱动件及感应区，所述感应区对应设置在旋转平台一侧，所述旋转平台平移驱动件可驱动旋转平台移动至感应区内。
3.根据权利要求1所述的晶圆片边缘腐蚀机，其特征在于：所述柔性平台组件包括平台座、柔性模块、平台端板及气路，所述柔性模块固定在平台座顶端，所述平台端板固定在柔性模块顶端，平台端板上开设有通道，所述气路与通道连通。
4.根据权利要求1所述的晶圆片边缘腐蚀机，其特征在于：所述吸盘组件包括吸盘罩、吸盘外板、吸盘内板及密封圈，所述吸盘外板套设在吸盘罩底端，吸盘外板与吸盘罩固定连接，吸盘外板底端均匀开设有气孔，所密封圈嵌入吸盘外板底端外缘，所述吸盘内板固定在吸盘罩内，吸盘内板内开设有气道。
5.根据权利要求1所述的晶圆片边缘腐蚀机，其特征在于：所述轨道组件包括横向轨道组件及纵向轨道组件，吸盘组件通过横向轨道组件及纵向轨道组件实现水平运动及垂直运动。
6.根据权利要求1所述的晶圆片边缘腐蚀机，其特征在于：所述腐蚀组件包括腐蚀箱体及设置在腐蚀箱体顶端的翻盖组件。
7.根据权利要求1所述的晶圆片边缘腐蚀机，其特征在于：所述清洗组件包括清洗箱体、设置在清洗箱体顶端的翻盖组件及设置在清洗箱体内的清洗模块。
8.根据权利要求6或7所述的晶圆片边缘腐蚀机，其特征在于：所述翻盖组件包括翻转动力件、翻转连杆及翻转板，所述翻转动力件通过翻转连杆驱动翻转板实现翻转。
9.根据权利要求7所述的晶圆片边缘腐蚀机，其特征在于：所述清洗模块包括底部清洗板及顶部清洗环，所述底部清洗板设置在清洗箱体底端，底部清洗板上均匀开设有下出水孔，所述顶部清洗环设置在清洗箱体顶端并与底部清洗板相对应，顶部清洗环底端开设有上出水孔。
10.根据权利要求1所述的晶圆片边缘腐蚀机，其特征在于：所述出料组件包括翻转座、翻转驱动件及导向通道，所述翻转驱动件可驱动翻转座翻转，所述翻转座内设置有下落通道，所述导向通道对应设置在下落通道的输出端。
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CN113889399A (zh) * 2021-09-08 2022-01-04 上海中欣晶圆半导体科技有限公司 一种防渗液的去边工艺

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