CN112864069A - 晶圆片预处理装置 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种晶圆片预处理装置，其包括槽体组件，槽体组件内设有托盘，晶圆片能够置于托盘上，托盘可移动，并且当晶圆片相对于槽体组件进行取放时，托盘移动至临近或位于水平状态。本发明提供的晶圆片预处理装置通过对其的结构进行一系列设置，即通过移动放置晶圆片的托盘，使其具有一能够使晶圆片临近或位于水平状态的位置，在该状态下进行晶圆片的取放操作时，由于空间受限程度减小，更加方便操作，水平状态下不论是人为放置还是机械手操作，都不会存在晶圆片会垂直掉落而发生损坏的情况发生，甚至可以通过推动方式使晶圆片缓慢滑进托盘，因此起到了使晶圆片保证安全放置的效果。

Description

晶圆片预处理装置
技术领域
本发明涉及一种晶圆片预处理装置。
背景技术
晶圆片，其被广泛用于集成电路的制造中。未预处理的晶圆片，其表面可能会存在细微的凹槽，在后续的电镀操作中，会由于电镀液与晶圆片的接触不充分，导致产生大量的气泡，导致对晶圆片的电镀效果造成很大影响。
针对上述问题，通常采用在对晶圆片进行预处理时，将晶圆片放置进一工艺槽体中，工艺槽体内部的托盘能够盛置晶圆片，使晶圆片在放置时，通过该托盘的定位和抵接作用，最终使其置于槽体内的一作用位置，然后对工艺槽体密封，随即开始进行抽真空处理。通过该过程，使晶圆片表面的细微凹槽内充满水，即将其表面气体抽出，从而在后续电镀操作时能够最大程度地保证电镀液与晶圆片的充分接触，避免大量的气泡产生。
但是，通常用来放置晶圆片的工艺槽体需要保持竖直状态，其开口朝向上方，以为了在抽真空状态下保证一定程度的密封效果，这样在放置晶圆片时，只可人为操作或通过机械夹手或吸盘将晶圆片垂直放入槽体内。而槽体内部空间较为狭小，在竖直放置状态下，很容易由于操作空间和角度受限，对晶圆片的边部造成磕碰，影响晶圆片的质量。
发明内容
本发明要解决的技术问题是为了克服现有技术中的放置晶圆片的操作空间受限，在垂直状态下取放容易掉落导致底部磕碰的缺陷，提供一种晶圆片预处理装置。
本发明是通过下述技术方案来解决上述技术问题：
一种晶圆片预处理装置，其包括槽体组件，所述槽体组件内设有托盘，晶圆片能够置于所述托盘上，其特点在于，所述托盘可移动，并且当所述晶圆片相对于所述槽体组件进行取放时，所述托盘移动至临近或位于水平状态。
通过对该晶圆片预处理装置进行上述设置，即通过移动放置晶圆片的托盘，使其具有一能够使晶圆片临近或位于水平状态的位置，在该状态下进行晶圆片的取放操作时，由于空间受限程度减小，更加方便操作，水平状态下不论是人为放置还是机械手操作，都不会存在晶圆片会垂直掉落而发生损坏的情况发生，甚至可以通过推动方式使晶圆片缓慢滑进托盘，因此起到了使晶圆片保证安全放置的效果。
较佳地，所述晶圆片预处理装置还包括支撑座，所述槽体组件架设于所述支撑座上，所述槽体组件和所述托盘相对于所述支撑座可同步移动；
当所述晶圆片相对于所述槽体组件进行取放时，所述槽体组件连通至外部的开口的朝向也临近或位于水平状态。通过将槽体组件直接架设在支撑座上，使槽体组件相对于支撑座可移动，从而实现使位于槽体组件内部的托盘临近或位于水平状态，并且，槽体组件连通外部的开口朝向也为临近或位于水平状态，从而方便操作人员取出或放置，这种设置方式，便于简化整体结构，即实现槽体组件的整体移动即可满足上述效果，操作也较为方便。
较佳地，所述晶圆片预处理装置还包括驱动组件，所述驱动组件包括电机和传动机构，所述传动机构包括相互啮合的蜗轮和蜗杆，所述蜗杆连接至所述电机，所述蜗轮连接至所述槽体组件。该槽体组件通过蜗轮和蜗杆组成的传动机构来实现相对于支撑座的移动，蜗轮和蜗杆配合能够将电机的旋转运动作用至蜗杆上，蜗杆的旋转继而带动蜗轮配合进行旋转，由于蜗轮连接至槽体组件，所以蜗轮的转动带动槽体组件整体进行旋转，从而使原本位于顶部的开口移动至朝向旁侧，从而方便操作人员进行晶圆片的取放，该种联动方式结构简单，易于操作。
较佳地，所述槽体组件通过一固定轴架设于所述支撑座上，所述蜗轮固定并套设于所述固定轴的一端。固定轴用于实现对槽体组件的支撑，同时方便和传动机构的蜗轮配合连接，进行旋转运动。
较佳地，所述晶圆片预处理装置还包括轴承机构，所述槽体组件和所述支撑座之间通过所述轴承机构连接，所述轴承机构包括轴承支座和轴承，所述轴承的外圈固定至所述轴承支座上，所述轴承的内圈与所述蜗轮固定。轴承机构用于实现槽体组件和支撑座之间的相互固定，同时由于轴承的作用，能够使槽体组件相对于轴承支座，即相对于支撑座进行翻转，同时传动机构通过涡轮和轴承的内圈连接来实现翻转过程中的传动，从而实现槽体组件的旋转，该种方式使槽体组件在传动过程中更好地保持稳定。
较佳地，所述托盘相对于所述槽体组件可移动，所述托盘能够从所述槽体组件内移动至所述槽体组件的开口外侧。托盘相对于槽体组件可移动，即在槽体组件的位置或方向不变的情况下，可以通过改变托盘的位置来实现对晶圆片的取放方式的改变，托盘从槽体组件内部移动至槽体组件的开口外侧，操作人员在使用时，直接从开口外侧对应于托盘的位置放置晶圆片，由于托盘临近或位于水平状态，所以不仅操作空间由于托盘的移出变大，还因为水平状态使晶圆片的放置更易于操作，不论是人为放置还是机械手操作，水平状态都会使晶圆片的放置更安全平稳。
较佳地，所述槽体组件内设置有导向机构，所述导向机构朝向所述开口的方向延伸设置，所述托盘能够沿所述导向机构的延伸方向相对移动，并且所述托盘与所述导向机构之间可转动连接。导向机构的设置，一方面起到使托盘和槽体组件之间相互连接的作用，另一方面，导向机构为托盘的移动提供了导向作用，使托盘通过导向机构的引导改变其位置状态直至移动到槽体组件的开口外侧，同时对其限位，实现了最终便于放置的使用状态。
较佳地，所述导向机构包括相互活动连接的滑动导轨和连接导条，所述连接导条沿所述滑动导轨的延伸方向延伸设置，所述连接导条能够在所述滑动导轨的延伸方向上进行滑动，所述连接导条的一端与所述托盘可转动连接。连接导条的设置，使托盘能够向槽体组件的开口方向移动，并且通过连接导条和托盘之间的可转动实现最终托盘的水平状态，整个过程克服了槽体组件内部空间狭小，不利于托盘的位置改变的问题，结构设置较为巧妙。
较佳地，所述托盘的底部设置有定位凸缘，所述定位凸檐突出于所述托盘的承接所述晶圆片的表面，所述晶圆片的一端能够抵接至所述定位凸缘的侧面。定位凸缘的设置，保证了晶圆片在放置后具有一边部抵接的作用，使其在托盘表面保持位置固定，不会出现滑动，同时也保护了晶圆片的边缘不会和槽体组件的其他位置，如内侧壁处发生磕碰。
较佳地，所述托盘的重心位于所述托盘的能够伸出所述槽体组件的开口外侧的部分上。托盘的重心位于伸出开口的外侧的部分，是为了实现在临近水平的状态下，托盘具有朝向外侧倾斜的运动趋势，而不是滑回槽体组件的内部。
较佳地，所述开口的内侧设置有限位结构，所述限位结构突出于所述槽体组件的内侧面，所述托盘能够旋转至所述托盘的一端端面抵于所述限位结构的一侧。限位结构的设置配合托盘重心的设置，使托盘在朝向外侧倾斜的运动趋势下，能够通过限位结构进行最终位置的保证，避免托盘倾斜过于严重，反而无法使晶圆片正常取放。
在符合本领域常识的基础上，上述各优选条件，可任意组合，即得本发明各较佳实例。
本发明的积极进步效果在于：
本发明提供的晶圆片预处理装置通过对其的结构进行一系列设置，即通过移动放置晶圆片的托盘，使其具有一能够使晶圆片临近或位于水平状态的位置，在该状态下进行晶圆片的取放操作时，由于空间受限程度减小，更加方便操作，水平状态下不论是人为放置还是机械手操作，都不会存在晶圆片会垂直掉落而发生损坏的情况发生，甚至可以通过推动方式使晶圆片缓慢滑进托盘，因此起到了使晶圆片保证安全放置的效果。
附图说明
图1为本发明实施例1的晶圆片预处理装置的结构示意图。
图2为图1中A部分的局部结构示意图。
图3为本发明实施例1的晶圆片预处理装置在另一状态下的结构示意图。
图4为本发明实施例2的晶圆片预处理装置的槽体组件的剖面结构示意图。
图5为本发明实施例2的槽体组件在另一状态下的剖面结构示意图。
附图标记说明：
槽体组件1
托盘11
定位凸缘11a
开口12
支撑座2
驱动组件3
电机31
蜗轮32
蜗杆33
固定轴4
轴承支座51
轴承52
导向机构6
滑动导轨61
连接导条62
限位结构7
报警液位感应装置8
进水口9
晶圆片10
具体实施方式
下面通过两个较佳实施例的方式并结合附图来更清楚完整地说明本发明，但并不因此将本发明限制在所述的实施例范围之中。
实施例1
如图1-3所示，本实施例提供一种晶圆片预处理装置，其包括槽体组件1，槽体组件1的内部设有托盘，晶圆片置于托盘上，并且托盘可以随着槽体组件1一起移动，当晶圆片相对于槽体组件1进行取放时，托盘随槽体组件1通过翻转移动的方式移至临近或位于水平状态。
该晶圆片预处理装置通过移动放置晶圆片的托盘，使其具有一能够使晶圆片临近或位于水平状态的位置，即图3中所示出的另一位置状态，在该位置状态下进行晶圆片的取放操作时，空间受限程度相对晶圆片预处理装置正常工作的位置状态相对更小，更加方便取放操作，水平状态下不论是人为放置还是机械手操作，都不会存在晶圆片会垂直掉落而发生损坏的情况发生，甚至可以通过推动方式使晶圆片缓慢滑进托盘，因此起到了使晶圆片保证安全放置的效果。
进一步地，在本实施例中，晶圆片预处理装置还包括支撑座2，槽体组件1架设于支撑座2上，槽体组件1和托盘相对于支撑座2同步翻转移动，并且当晶圆片相对于槽体组件1进行取放时，槽体组件1连通至外部的开口12的朝向也临近或位于水平状态。通过将槽体组件1直接架设在支撑座2上，使槽体组件1相对于支撑座2可移动，从而实现使位于槽体组件1内部的托盘临近或位于水平状态，并且，在这种同步移动的方式下，槽体组件1连通外部的开口12朝向也为临近或位于水平状态，从而更方便操作人员取出或放置，这种设置方式，便于简化整体结构，即实现槽体组件1的整体移动即可满足上述效果，操作也较为方便。
晶圆片预处理装置还包括驱动组件3，驱动组件3架设在支撑座2上。驱动组件3包括电机31和传动机构，传动机构包括相互啮合的蜗轮32和蜗杆33，蜗杆33连接至电机31，蜗轮32连接至槽体组件1。该槽体组件1通过蜗轮32和蜗杆33组成的传动机构来实现相对于支撑座2的移动，蜗轮32和蜗杆33配合能够将电机31的旋转运动作用至蜗杆33上，蜗杆33的旋转继而带动蜗轮32配合进行旋转，由于蜗轮32连接至槽体组件1，所以蜗轮32的转动带动槽体组件1整体进行旋转，从而使原本位于顶部的开口12移动至朝向旁侧，从而方便操作人员进行晶圆片的取放，该种联动方式结构简单，易于操作。
在本实施例中，槽体组件1通过一固定轴4和轴承机构架设于支撑座2上，槽体组件1和支撑座2之间通过轴承机构连接，轴承机构包括轴承支座51和轴承52，轴承52的外圈固定至轴承支座51上，轴承52的内圈与蜗轮32固定，并且轴承52的内圈套设于固定轴4的一端。固定轴4和轴承支座51用于实现对槽体组件1的支撑，同时方便和传动机构的蜗轮32配合连接，进行旋转运动。同时由于轴承52的作用，能够使槽体组件1相对于轴承支座51，即相对于支撑座2进行翻转，同时传动机构通过涡轮和轴承52的内圈连接来实现翻转过程中的传动，从而实现槽体组件1的旋转，该种方式使槽体组件1在传动过程中更好地保持稳定。
当然，在其他实施例中，也可采用直接通过固定轴4连接至涡轮中心的方式实现传动，固定轴4架设于支撑座2上即可。同样，也可只使用轴承机构，将轴承52内圈固定在槽体组件1的侧壁上，实现两者的相互固定即可，在此状态下，传动组件的运动也可直接带动槽体组件1进行旋转，即，槽体组件1与支撑座2或传动机构的连接方式不受限，只要能够保证旋转运动传递至槽体组件1即可。
当操作人员使用该晶圆片预处理装置时，通过外部控制系统来控制传动机构，使电机31驱动，继而带动蜗轮32和蜗杆33进行运动，使槽体组件1随着传动机构的运动自竖直状态逐渐向水平状态旋转，直至旋转至方便操作人员进行晶圆片取放的角度，在该状态下，操作人员手工或机械操作将晶圆片进行取放，完成取放后继续控制传动机构，使其回复至初始状态，然后进行后续的密封及抽真空操作，即通过槽体组件1底部的进水口9向槽体组件1的内部进行充水操作，直至液位高度至报警液位感应装置的位置，然后进行密封和抽真空。
实施例2
如图4-5所示，本实施例中的晶圆片10预处理装置和实施例一基本相同，其不同之处在于：本实施例中的托盘11相对于槽体组件1可移动。
在本实施例中，托盘11能够从槽体组件1内移动至槽体组件1的开口12外侧。托盘11相对于槽体组件1可移动，即在槽体组件1的位置或方向不变的情况下，可以通过改变托盘11的位置来实现对晶圆片10的取放方式的改变，托盘11从槽体组件1内部移动至槽体组件1的开口12外侧，操作人员在使用时，直接从开口12外侧对应于托盘11的位置放置晶圆片10，由于托盘11临近或位于水平状态，即图5中所示出的另一状态，所以不仅操作空间由于托盘11的移出变大，还因为水平状态使晶圆片10的放置更易于操作，不论是人为放置还是机械手操作，水平状态都会使晶圆片10的放置更安全平稳。
进一步地，槽体组件1内设置有导向机构6，导向机构6朝向开口12的方向延伸设置，托盘11能够沿导向机构6的延伸方向相对移动，并且托盘11与导向机构6之间可转动连接。导向机构6的设置，一方面起到使托盘11和槽体组件1之间相互连接的作用，另一方面，导向机构6为托盘11的移动提供了导向作用，使托盘11通过导向机构6的引导改变其位置状态直至移动到槽体组件1的开口12外侧，同时对其限位，实现了最终便于放置的使用状态。
导向机构6包括相互活动连接的滑动导轨61和连接导条62，连接导条62沿滑动导轨61的延伸方向延伸设置，连接导条62能够在滑动导轨61的延伸方向上进行滑动，连接导条62的一端与托盘11可转动连接。具体地，滑动导轨61和槽体组件1之间固定连接，即滑动导轨61可沿自槽体组件1的底部朝向槽体组价的开口12方向延伸设置并固定，优选地使用螺栓连接的方式固定，便于更换拆卸，连接导条62沿滑动导轨61的延伸方向延伸设置，使托盘11能够向槽体组件1的开口12方向移动，并且最终在托盘11移动至槽体组价的开口12外侧时，通过连接导条62和托盘11之间的可转动实现最终托盘11的临近或位于水平的状态，整个过程克服了槽体组件1内部空间狭小，不利于托盘11的位置改变的问题，结构设置较为巧妙。
另外，托盘11的重心位于托盘11的能够伸出槽体组件1的开口12外侧的部分上。托盘11的重心位于伸出开口12的外侧的部分，是为了实现在临近水平的状态下，托盘11具有朝向外侧倾斜的运动趋势，而不是滑回槽体组件1的内部。进一步地，槽体组件1的开口12的内侧还设置有限位结构7，限位结构7突出于槽体组件1的内侧面，托盘11能够旋转至托盘11的一端端面抵于限位结构7的一侧。限位结构7的设置配合托盘11重心的设置，使托盘11在朝向外侧倾斜的运动趋势下，能够通过限位结构7进行最终位置的保证，避免托盘11倾斜过于严重，反而无法使晶圆片10正常取放。
在本实施中，托盘11的底部还设置有定位凸缘11a，定位凸檐突出于托盘11的承接晶圆片10的表面，晶圆片10的一端能够抵接至定位凸缘11a的侧面。定位凸缘11a的设置，保证了晶圆片10在放置后具有一边部抵接的作用，使其在托盘11表面保持位置固定，不会出现滑动，同时也保护了晶圆片10的边缘不会和槽体组件1的其他位置，如内侧壁处发生磕碰。
同样，当操作人员使用该晶圆片预处理装置时，通过手动操作，拉动托盘11朝向槽体组件1的外部移动，托盘11在拉动过程中，会随着滑动导轨61的延伸方向移动，直至其至少一部分运动至槽体组件1的开口12的外侧，然后相对于连接导条62的连接点进行旋转，逐渐旋转为临近或位于水平状态，并通过限位结构7进行限位，阻止其继续旋转。在该状态下，操作人员手工或机械操作将晶圆片10进行取放，完成取放后，推动托盘11，使其受导向机构6的限制滑回在槽体组件1内部的位置处，即回复至初始状态，然后进行后续的密封及抽真空操作，即通过槽体组件1底部的进水口9向槽体组件1的内部进行充水操作，直至液位高度至报警液位感应装置8的位置，然后进行密封和抽真空。
另外，在其他实施例中，也可将槽体组件1的旋转和托盘11相对于槽体组件1的移动组合进行操作设置，以满足不同的使用需求和状况。
虽然以上描述了本发明的具体实施方式，但是本领域的技术人员应当理解，这仅是举例说明，本发明的保护范围是由所附权利要求书限定的。本领域的技术人员在不背离本发明的原理和实质的前提下，可以对这些实施方式做出多种变更或修改，但这些变更和修改均落入本发明的保护范围。

Claims (11)

1.一种晶圆片预处理装置，其包括槽体组件，所述槽体组件内设有托盘，晶圆片能够置于所述托盘上，其特征在于，所述托盘可移动，并且当所述晶圆片相对于所述槽体组件进行取放时，所述托盘移动至临近或位于水平状态。
2.如权利要求1所述的晶圆片预处理装置，其特征在于，所述晶圆片预处理装置还包括支撑座，所述槽体组件架设于所述支撑座上，所述槽体组件和所述托盘相对于所述支撑座可同步移动；
当所述晶圆片相对于所述槽体组件进行取放时，所述槽体组件连通至外部的开口的朝向也临近或位于水平状态。
3.如权利要求2所述的晶圆片预处理装置，其特征在于，所述晶圆片预处理装置还包括驱动组件，所述驱动组件包括电机和传动机构，所述传动机构包括相互啮合的蜗轮和蜗杆，所述蜗杆连接至所述电机，所述蜗轮连接至所述槽体组件。
4.如权利要求3所述的晶圆片预处理装置，其特征在于，所述槽体组件通过一固定轴架设于所述支撑座上，所述蜗轮固定并套设于所述固定轴的一端。
5.如权利要求3所述的晶圆片预处理装置，其特征在于，所述晶圆片预处理装置还包括轴承机构，所述槽体组件和所述支撑座之间通过所述轴承机构连接，所述轴承机构包括轴承支座和轴承，所述轴承的外圈固定至所述轴承支座上，所述轴承的内圈与所述蜗轮固定。
6.如权利要求1或2所述的晶圆片预处理装置，其特征在于，所述托盘相对于所述槽体组件可移动，所述托盘能够从所述槽体组件内移动至所述槽体组件的开口外侧。
7.如权利要求6所述的晶圆片预处理装置，其特征在于，所述槽体组件内设置有导向机构，所述导向机构朝向所述开口的方向延伸设置，所述托盘能够沿所述导向机构的延伸方向相对移动，并且所述托盘与所述导向机构之间可转动连接。
8.如权利要求7所述的晶圆片预处理装置，其特征在于，所述导向机构包括相互活动连接的滑动导轨和连接导条，所述连接导条沿所述滑动导轨的延伸方向延伸设置，所述连接导条能够在所述滑动导轨的延伸方向上进行滑动，所述连接导条的一端与所述托盘可转动连接。
9.如权利要求5所述的晶圆片预处理装置，其特征在于，所述托盘的底部设置有定位凸缘，所述定位凸檐突出于所述托盘的承接所述晶圆片的表面，所述晶圆片的一端能够抵接至所述定位凸缘的侧面。
10.如权利要求5所述的晶圆片预处理装置，其特征在于，所述托盘的重心位于所述托盘的能够伸出所述槽体组件的开口外侧的部分上。
11.如权利要求10所述的晶圆片预处理装置，其特征在于，所述开口的内侧设置有限位结构，所述限位结构突出于所述槽体组件的内侧面，所述托盘能够旋转至所述托盘的一端端面抵于所述限位结构的一侧。
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