CN114203600A - 一种工件处理装置及具有其的cmp后清洗设备 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及CMP后清洗设备技术领域,提供了一种工件处理装置及具有其的CMP后清洗设备,该工件处理装置包括转盘组件、夹持组件、升降组件和防溅件,其中该转盘组件包括转盘和至少三个凸块,转盘带动所有的凸块转动运动,将防溅件设置在转盘上,升降组件和夹持组件与凸块一一对应设置,升降组件对晶圆进行升降,夹持组件具有活动的夹持端,对晶圆进行夹持与释放;在转盘转动时,夹持端夹持晶圆,防溅件随夹持组件、升降组件以及转盘组件进行同步旋转运动,并承接和阻挡自晶圆上甩出的液体,当晶圆上的液体甩到防溅件的内壁面上后,被阻挡在防溅件上,并沿着防溅件的内壁面向下流,进而不会被反溅到晶圆上,保证晶圆的颗粒度。
Description
技术领域
本发明涉及CMP后清洗设备技术领域,具体涉及一种工件处理装置及具有其的CMP后清洗设备。
背景技术
集成电路制造工艺过程通常是指将导体、半导体以一定的工艺顺序沉积在晶圆上;在沉积之后,需要对晶圆进行化学机械研磨,实现对微观粗糙表面全局平坦化处理,以便进行后续的工艺过程;使用化学机械研磨完成晶圆表面平整后,还需要对晶圆表面进行清洗,以去除研磨过程中的各种微小颗粒。
在半导体加工的过程中,晶圆表面的清洁度是影响半导体器件可靠性的重要因素之一,而在晶圆的加工过程中,沉积、等离子体刻蚀、旋涂光刻胶、光刻以及电镀等加工方式均有可能导致晶圆表面引入污染物,导致晶圆表面的清洁度下降,致使采用该晶圆制造的半导体器件的良品率低。
发明内容
因此,本发明要解决的技术问题在于克服现有技术中,在晶圆的加工过程中,晶圆的表面被引入污染物,导致晶圆表面的清洁度下降,致使采用该晶圆制造的半导体器件的良品率低的缺陷。
一种工件处理装置,包括:
转盘组件,包括转盘,以及在所述转盘的底部,沿其圆周面均匀设置的至少三个凸块,受驱动力的驱动,所述转盘适于转动运动,以带动所有的所述凸块转动运动;
防溅件,将所述防溅件设置在所述转盘上,且相对所述转盘中心设置在所有的所述凸块外侧;
夹持组件,与所述凸块一一对应设置,其具有活动的夹持端,所有的所述夹持端穿过所述转盘伸入到所述防溅件内,
所有的所述夹持端之间形成夹持区,在所述夹持区内适于对晶圆进行夹持与释放;
升降组件,与所述夹持组件一一对应,且设置在所述转盘上,适于对所述晶圆进行升降;
在所述转盘转动时,所述夹持组件适于夹持所述晶圆,所述防溅件随所述夹持组件、升降组件以及所述转盘组件进行同步旋转运动,且适于承接自晶圆上甩出的液体。
可选地,上述工件处理装置中,所述转盘组件还包括连接件;
所述防溅件包括围挡部,所述围挡部通过所述连接件与所述转盘连接,其内壁面适于承接自所述晶圆上甩出的液体,且所述围挡部的内壁面与所述转盘的平面形成具有顶端开口的锥形罩。
可选地,上述工件处理装置中,所述连接件为一个若干间隔分段设置的弧形段。
可选地,上述工件处理装置中,所述围挡部与所述连接件一体成型设置或者分体成型设置,和/或,所述转盘与任一所述凸块一体成型或分体成型设置。
可选地,上述工件处理装置中,每一所述夹持组件均包括一个夹持件,每一所述夹持件包括两个对称设置的夹持部,每一个所述夹持部与所述凸块之间可旋转连接;
在所述转盘上对应每一个所述夹持件均开设第一通道和第二通道,两个所述夹持部的一端分别穿过所述第一通道和所述第二通道,进入到所述防溅件内,形成所述夹持端。
可选地,上述工件处理装置中,每一所述夹持件的两个所述夹持部的另一端适于在所述转盘的底部交汇,其交汇处开设两端呈开口的空腔,在空腔内设置偏压件,其向所述夹持件提供相对所述凸块旋转的偏压力。
可选地,上述工件处理装置中,所述夹持组件还包括旋转驱动件和旋转止动件,所述旋转驱动件的动力输出端适于与所述夹持件抵接,所述旋转止动件的一端伸入所述空腔内与所述偏压件的另一端连接,所述旋转止动件的另一端朝向所述转盘底部,适于与所述转盘的底面抵接。
可选地,上述工件处理装置中,所述升降组件包括升降件和升降驱动件,在所述第一通道和第二通道之间开设第三通道,所述第三通道贯穿所述转盘和所述凸块,两个所述夹持部之间形成升降通道,所述升降件的一端位于所述升降通道内,另一端穿过所述第三通道适于与所述升降驱动件的动力输出端抵接,所述升降驱动件驱动所述升降件沿升降通道上升运动。
可选地,上述工件处理装置中,在任一所述升降件上的部分本体上设置为阻挡部,所述阻挡部的纵向截面呈倒凸形状,所述第三通道的路径上设置与所述阻挡部适配的呈倒凸形状的辅助阻挡部。
可选地,上述工件处理装置中,每一所述升降件具有台阶面,所述晶圆的边缘处搭载在各所述台阶面上。
可选地,上述工件处理装置中,所述升降组件还包括动力补偿件,其套设在所述升降件外,在所述阻挡部与所述辅助阻挡部分离时,所述动力补偿件处于被压缩的状态。
可选地,上述工件处理装置中,任一所述夹持件与对应的所述凸块之间通过旋转轴连接,在所述凸块上开设供所述旋转轴旋转运动的旋转孔,所述旋转孔与所述第三通道连通设置。
可选地,上述工件处理装置中,所述升降件上还设有腰孔,所述腰孔适于与所述旋转轴的外壁面接触,在升降件沿所述升降通道升降运动时,所述腰孔在所述第三通道内沿着所述旋转轴往复滑动。
一种CMP后清洗设备,包括如上所述的工件处理装置。
本发明技术方案,具有如下优点:
1.本发明提供的一种工件处理装置,包括:转盘组件,包括转盘,以及在所述转盘的底部,沿其圆周面均匀设置的至少三个凸块,受驱动力的驱动,所述转盘适于转动运动,以带动所有的所述凸块转动运动;防溅件,将所述防溅件设置在所述转盘上,且相对所述转盘中心设置在所有的所述凸块外侧;夹持组件,与所述凸块一一对应设置,其具有活动的夹持端,所有的所述夹持端穿过所述转盘伸入到所述防溅件内,所有的所述夹持端之间形成夹持区,在所述夹持区内适于对晶圆进行夹持与释放;升降组件,与所述夹持组件一一对应,且设置在所述转盘上,适于对所述晶圆进行升降;在所述转盘转动时,所述夹持组件适于夹持所述晶圆,所述防溅件随所述夹持组件、升降组件以及所述转盘组件进行同步旋转运动,且适于承接自晶圆上甩出的液体。
此结构的工件处理装置中,通过设置转盘组件、夹持组件、升降组件和防溅件,利用升降组件将晶圆进行升降以将其调整到适于取放和夹持的位置,夹持组件的活动的夹持端与升降组件配合使用,实现对晶圆的稳定夹持,在转盘受到驱动力的驱动后,晶圆与转盘组件、夹持组件、升降组件以及防溅件进行同步旋转,且晶圆与转盘之间具有一定的空间,在旋转的过程中实现对晶圆的两面清洗的效果;
且在现有技术中,在对晶圆进行清洗的过程中,转盘和防溅件分体设置,防溅件处于静置状态,转盘搭载晶圆进行旋转,由于转盘在高速转动,其速度比防溅件的转速高,当晶圆上的液体在受到离心力的作用下被甩到防溅件的内壁面上后,会被反溅到晶圆的表面上,进而影响晶圆的颗粒度,因此在本申请中,将防溅件也设置在转盘上,与晶圆、转盘组件、夹持组件和升降组件同步旋转运动,当对晶圆进行清洗时,晶圆上的液体受到的离心力使得其沿着晶圆的切线位置向外甩出,由于防溅件设置在凸块的外侧,液体会被防溅件阻挡在其内壁面上,并且沿着其内壁面向下流,进而不会被反溅到晶圆上,保证了晶圆的颗粒度,在防溅件、升降组件、夹持组件和转盘组件的各组件共同配合使用的作用下,提高了晶圆表面的清洁度,以及采用该晶圆制造的半导体器件的良品率高,当清洗工作结束后,夹持端将晶圆释放,升降组件将晶圆再升起一定的距离后,取走晶圆。
附图说明
为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案,下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图是本发明的一些实施方式,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的附图。
图1为本发明的提供的转盘组件结构示意图;
图2为转盘组件俯视图;
图3为沿图2中沿A-A的剖视图;
图4为工件处理装置中夹持组件、升降组件与转盘组件位置结构示意图;
图5为工件处理装置的夹持组件夹持晶圆的结构示意图;
图6为沿图5的D-D的剖面结构示意图;
图7为沿图6中B处结构放大示意图;
图8为夹持端将晶圆释放,升降件抬起晶圆的结构示意图;
图9为图8中C处结构放大示意图;
图10为夹持件的一个夹持部结构示意图;
图11为升降组件与夹持件的位置结构示意图;
图12为升降件和夹持件与转盘的位置结构示意图;
图13为晶圆高于防溅件的开口一段距离的结构示意图;
图14为旋转驱动件和升降驱动件与升降件和夹持件的位置结构示意图;
附图标记说明:
1、转盘组件;11、转盘;12、凸块;13、连接件;14、第一通道;15、第二通道;16、第三通道;38、旋转轴;39、旋转孔;
2、防溅件;21、围挡部;
3、夹持组件;31、夹持端;32、夹持区;
33、夹持件;331、夹持部;332、空腔;
34、偏压件;35、旋转驱动件;36、旋转止动件;
4、升降组件;41、升降件;411、阻挡部;412、辅助阻挡部;413、台阶面;414、腰孔;
42、升降驱动件;43、升降通道;44、动力补偿件;
5、晶圆;6、旋转电机。
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“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“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。
实施例1
本实施例记载了一种工件处理装置,参见图1-图14,该工件处理装置包括转盘组件1、防溅件2、夹持组件3和升降组件4,其中转盘组件1包括转盘11,以及在该转盘11的底部,沿其圆周面均匀设置的至少三个凸块12,将该防溅件2相对转盘11的中心设置在所有的凸块12外侧,在具体应用时,转盘11与任一个凸块12之间可以一体成型或分体成型设置。
受驱动力的驱动,该转盘11能够进行转动运动,以带动所有的凸块12转动运动,该夹持组件3与该凸块12一一对应设置,即在每一个凸块12的位置均对应设置一个夹持组件3,每一个夹持组件3均具有一个活动的夹持端31,将该所有的夹持端31穿过转盘11伸入到防溅件2内,进而使得所有的夹持端31之间形成夹持区32,在该夹持区32内利用夹持端31对晶圆5进行夹持与释放;
具体的,在转盘11受到旋转驱动力进行转动时,夹持组件3适于夹持晶圆5,升降组件4适于对晶圆5搭载,且托住该晶圆5,上述防溅件2随夹持组件3以及转盘组件1、升降组件4进行同步旋转运动,并适于承接与阻挡自晶圆5上甩出的液体,上述转盘11的驱动力可以来源于旋转电机6,该旋转电机6的动力输出轴插入到转盘11的孔内,在旋转电机6旋转时,可以带动转盘11旋转运动。
此结构的工件处理装置中,通过设置转盘组件1、夹持组件3、升降组件4和防溅件2,利用升降组件4将晶圆5进行升降以将其调整到适于取放和夹持的位置,夹持组件3的活动的夹持端31与升降组件4配合使用,实现对晶圆的稳定夹持,在转盘11受到驱动力的驱动后,晶圆5与转盘组件1、夹持组件3、升降组件4以及防溅件2进行同步旋转,且晶圆5与转盘11之间具有一定的空间,可在旋转的过程中对晶圆5进行两面清洗;
且在现有技术中,在对晶圆5进行清洗的过程中,转盘11和防溅件2分体设置,防溅件2处于静置状态,转盘11搭载晶圆5进行旋转,由于转盘11在高速转动,其速度比防溅件2的转速高,当晶圆5上的液体在受到离心力的作用下被甩到防溅件2的内壁面上后,会被反溅到晶圆5的表面上,进而影响晶圆5的颗粒度,因此在本实施例中,将防溅件2也设置在转盘11的外侧,与转盘组件1、夹持组件3和升降组件4同步旋转运动。
当对晶圆5进行清洗时,晶圆上的液体受到的离心力使得其沿着晶圆的切线位置向外甩出,由于防溅件2设置在凸块12的外侧,液体会被防溅件2阻挡在其内壁面上,并且沿着其内壁面向下流,进而不会被反溅到晶圆5上,保证了晶圆5的颗粒度,上述防溅件2的内壁面的倾斜角度可以设置为45°到55°,能够更好的将液体进行承接与阻挡,且沿着防溅件2的内壁面向下流。
其中,当晶圆5上的液体在被甩出到防溅件2的内壁面上时,由于防溅件2与转盘11同步旋转运动,晶圆上的液体和防溅件2的角速度和角加速度相同,因此甩到防溅件2的液体不会反溅到晶圆上。
本实施例中的工件处理装置,在防溅件2、升降组件4、夹持组件3和转盘组件1的各组件共同配合使用的作用下,提高了晶圆5表面的清洁度,以及提高采用该晶圆5制造的半导体器件的良品率,当清洗工作结束后,夹持端31将晶圆5释放,升降组件4将晶圆再抬升至高于防溅件2的开口处,在该处取走晶圆5。
本实施例中,上述转盘组件1还包括连接件13,上述防溅件2包括围挡部21,该围挡部21通过该连接件13与转盘11连接,其内壁面适于承接和阻挡自晶圆5上甩出的液体,且该围挡部21的内壁面与转盘11的平面形成具有顶端开口的锥形罩。
具体的,上述连接件13可以设置为一个若干间隔分段设置的弧形段,被甩到防溅件2的内壁面上的液体能够从两个间隔的弧形段中的空隙中流出,能够使得液体从防溅件2中甩出,避免液体积存在防溅件2内。
当然,该连接件13也可以采用一整段弧形段,该弧形段与转盘11的圆周长相适配,在具体应用时,上述围挡部21与连接件13一体成型设置或者分体成型设置,在分体成型时,该连接件13与转盘11之间采用粘接的方式进行连接。
本实施例中,上述每一个夹持组件3均包括一个夹持件33,每一个夹持件33包括两个对称设置的夹持部331,每一个夹持部331与对应的凸块12之间可旋转连接,在转盘11上对应每一个夹持件33均开设第一通道14和第二通道15,两个夹持部331的一端分别穿过第一通道14和第二通道15,进而进入到防溅件2内,在该防溅件2内形成用于夹持晶圆5的夹持端31,当夹持件33相对凸块12旋转运动,且夹持件33的夹持端31向转盘11的中心靠近时,夹持件33的夹持端31适于夹持晶圆5。
具体的,每一个夹持件33的两个夹持部331的另一端适于在转盘11的底部交汇,在夹持件33的两个夹持部331的交汇处开设两端呈开口的空腔332,在空腔332内设置偏压件34,该偏压件34能够向上述夹持件33提供相对凸块12旋转的偏压力,以使得夹持端31相对转盘11中心旋转,进而将晶圆5夹持。
其中,在将上述偏压件34设置在上述空腔332内时,其处于被压缩放置的状态,当该偏压件34被压缩时,其具有弹性势能,使得该偏压件34具有趋于弹开的状态,进而能够向上述夹持件33提供相对凸块12旋转的偏压力。
在具体应用时,每一个夹持件33的两个夹持部331为第一夹持部和第二夹持部,第一夹持部的的一端伸入到第一通道14并穿过第一通道14进入到防溅件2内,同时,第二夹持部的一端伸入到第二通道15内并穿过第二通道15进入到防溅件2内,在成型时,第一夹持部和第二夹持部上远离夹持端31的另一端进行交汇,该交汇处可以成型为一个连接段,然后可以将空腔332开设在该连接段上,将偏压件34设置在该连接段内的空腔332内。
在第一夹持部和第二夹持部相对凸块12旋转运动时,其位于第一通道14和第二通道15的部分也相对第一通道14和第二通道15前后往复运动。
本实施例中,上述夹持组件3还包括旋转驱动件35和旋转止动件36,该旋转驱动件35的动力输出端适于与上述夹持件33抵接,该旋转止动件36的一端伸入到空腔332内与偏压件34的另一端连接,将该旋转止动件36的另一端朝向转盘11底部,适于与上述转盘11的底面抵接。
其中,可以在上述空腔332内固定设置螺栓,上述偏压件34的一端与该螺栓连接,另一端与旋转止动件36的一端连接,需要驱动夹持端31相对转盘11的中心远离时,将旋转驱动件35的动力输出端与夹持件33的底部抵接,并驱动夹持件33的底部向转盘11的底面上升运动,使得夹持件33的两个夹持部331能够相对凸块12旋转,进而使得夹持端31远离转盘的中心,用于对晶圆进行释放。
同时,由于旋转止动件36的另一端被转盘11阻挡,其伸入到空腔332内的一端与上述偏压件34连接,因此上述偏压件34的顶端被旋转止动件36阻挡不会向上运动,而夹持件33的底部受到旋转驱动件35的旋转驱动力向上运动,因此该旋转驱动件35在驱动夹持件33的两个夹持部331相对凸块12进行旋转时,其也会使得位于空腔332内的偏压件34的底端向上继续运动,形成了偏压件34的顶端被阻挡,其底端向上继续运动的状态,因此上述偏压件34会在空腔332内被进一步压缩,当偏压件34在处于被完全压实的状态后,上述夹持端31相对转盘11的中心处于最远的距离。
当需要对晶圆5进行夹持时,将旋转驱动件35驱动夹持件33的底部向转盘11的底面的上升运动的驱动力取消,即可以将旋转驱动件35的动力输出端与夹持件33的底部分离,由于偏压件34处于压缩的状态,其弹性势能使得其具有趋于弹开的趋势,进而在该旋转驱动件35的动力输出端与夹持件33的底部分离后,该偏压件34释放弹性势能,且部分弹性势能够转换成方向向下的力,该力作用到夹持件33上,使得夹持件33的底部向下运动,进而使得夹持件33的两个夹持部331相对凸块12旋转运动,使得夹持端31朝向转盘11中心靠近的方向运动,实现夹持件33夹持晶圆5的效果,在具体应用时,该偏压件34可以设置为弹簧件。
其中,当夹持件33的夹持端31夹持晶圆5之后,晶圆5也会对夹持端31起到阻挡作用,可以阻挡夹持端31继续朝向转盘11的中心靠近,在夹持端31夹持晶圆5时,该夹持端31能够受到晶圆5提供的阻挡力,以及偏压件34提供的偏压力,在两个力的作用下,夹持端31能够对晶圆5进行稳定的夹持。
具体的,该旋转驱动件35可以应用为液压缸,该液压缸的活塞杆与夹持件33的底部连接,通过活塞杆驱动该夹持件33向上运动。
在具体的使用时,参见图10,可以将每一个夹持部331设置为斜L形状,在两个夹持部331之间设置一个上述凸块12,旋转轴38的两端穿过凸块12并分别设置一个夹持部331,夹持部331的部分拐角处与凸块12之间通过旋转轴38连接。
本实施例中,为了能够在将晶圆5放置到夹持区32内,便于夹持件33对晶圆5进行稳定的夹持,上述升降组件4包括升降件41和升降驱动件42,在上述第一通道14和第二通道15之间开设第三通道16,该第三通道16贯穿转盘11和凸块12设置,在每一个夹持件33的两个夹持部331之间形成升降通道43,即第一夹持部和第二夹持部之间形成升降通道43,该升降件41的一端位于该升降通道43内,升降件41的另一端穿过该第三通道16适于与升降驱动件42的动力输出端抵接,利用该升降驱动件42驱动升降件41沿升降通道43上升到适于取放晶圆5的位置,将晶圆5放置在该升降件41上,然后将升降驱动件42与升降件41分离,升降件41搭载晶圆5沿升降通道43向下运动,再使用夹持端31对晶圆5进行夹持,利用升降件41实现晶圆5的升降运动,且该升降件41与夹持件33配合使用,能够对晶圆的高度进行调整以及稳定的夹持,提高清洗效率,确保晶圆5的良品率。
具体的,在任一个升降件41上的部分本体上设置为阻挡部411,该阻挡部411的纵向截面呈倒凸形状,在第三通道16的路径上设置与该阻挡部411适配的呈倒凸形状的辅助阻挡部412,设置该阻挡部411能够避免升降件41下降行程过多导致其沿着第三通道16脱出,当需要搭载晶圆5时,阻挡部411与辅助阻挡部412发生脱离,利用升降件41升起一定的距离,然后将晶圆5放置在该升降件41上,然后再将升降件41搭载晶圆5下降,在阻挡部411与辅助阻挡部412接触后,升降件41下降停止,然后升降件41托住晶圆5,且该晶圆5能够与夹持件33的夹持端31对应,进而实现夹持件33能够对晶圆5进行夹持的效果,在夹持件33对晶圆5进行稳定夹持以及升降件41托住晶圆5后,转盘11进行转动运动,使得晶圆5上的液体被甩到防溅件2的倾斜的内壁面上并沿着防溅件2的内壁面向下流。
本实施例中,还包括动力补偿件44,将该动力补偿件44套设在该升降件41外,在升降驱动件升降件41沿升降通道43向上升起一定距离后,将晶圆5放置在升降件41的台阶面上,在上述阻挡部411与上述辅助阻挡部412分离时,该动力补偿件44处于被压缩的状态,在该动力补偿件44的动力补偿下,将升降件41带着晶圆5向下下降,当阻挡部411与辅助阻挡部412接触后,升降件41停止下降,再利用夹持件33夹持晶圆5,参见图7,该动力补偿件44可以为弹簧。
具体的,任一个夹持件33与对应的凸块12之间通过旋转轴38连接,在每一个凸块12上开设供旋转轴38旋转运动的旋转孔39,该旋转孔39与上述第三通道16连通设置,该结构简单,便于成型。
在具体应用时,为了使得升降件41沿升降通道43顺畅的升降,在每一个升降件41上开设腰孔414,该腰孔414适于与旋转轴38的外壁面接触,在升降件41沿升降通道43升降运动时,该腰孔414在第三通道16内沿着旋转轴38往复滑动。
本实施例中,为了使得晶圆5能够在升降件41上稳定的放置,在安装时,升降件41的一端从上到下依次穿过升降通道43和第三通道16,适于与升降驱动件42抵接,另一端适于位于升降通道43内,在每一个升降件41位于该升降通道43内的一端设置台阶面413,将晶圆5的边缘处搭载在各个台阶面413上,以凸块12的数量为四个举例,升降件41的台阶面413数量也为四个,夹持件的数量也为四个,晶圆5的边缘能够稳定的放置在该台阶面413上,在升降件41升降的过程中避免晶圆5从升降件41上发生掉落的情况。
实施例2:
本实施例记载了一种CMP后清洗设备,包括实施例1中记载的工件处理装置,利用该工件处理装置能够在对晶圆进行清洗时,能够将晶圆上的液体高效率的甩出,对晶圆进行高效的清洗,且不会反溅到晶圆上,保证晶圆的颗粒度,避免影响晶圆的品质,提高半导体成品的良品率。
本实施例中,在需要对晶圆5进行清洗以及液体甩出时,将夹持组件3和升降组件4配合使用,利用升降驱动件42与升降件41连接并驱动该升降件41沿着升降通道43上升一段距离,使得升降件41的顶端高于防溅件2的开口,然后将晶圆5放置在位于夹持区32内的升降件41的台阶面上,后升降驱动件42下降并与升降件41脱离,升降件41在动力补偿件44的作用下能够进行下降,在阻挡部411和辅助阻挡部412接触后,下降停止,使得晶圆5的上表面低于防溅件2开口的最高位置有一定距离,这样在清洗晶圆5的过程中,晶圆5的表面液体不会从防溅件2的开口处甩出,只是甩到防溅件2上,并被防溅件2的内壁面阻挡,然后沿着防溅件2的内壁面向下流。
同时,在该位置,利用夹持件33对晶圆5进行夹持,然后旋转驱动件35下降并脱离偏压件34,使得夹持件33在偏压件34的作用下,夹紧晶圆5,然后利用旋转电机6驱动转盘11旋转运动,利用升降组件4和夹持组件3以及转盘组件1、防溅件2的配合使用,实现对晶圆5的清洗以及其表面上液体的甩出。
本实施例中的CMP清洗设备还包括机械手,在晶圆5上的液体甩出(干燥)后,旋转电机6停止工作,使得转盘11静止,此时旋转驱动件35上升,推动夹持件33相对凸块12转动,且与转盘11的中心远离,进而能够释放晶圆5,然后升降组件4中的升降驱动件42驱动升降件41带着晶圆5上升至机械手取晶圆5的位置,使得机械手可以取走晶圆5。
显然,上述实施例仅仅是为清楚地说明所作的举例,而并非对实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说,在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而由此所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本发明创造的保护范围之中。
Claims (14)
1.一种工件处理装置,其特征在于,包括:
转盘组件(1),包括转盘(11),以及在所述转盘(11)的底部,沿其圆周面均匀设置的至少三个凸块(12),受驱动力的驱动,所述转盘(11)适于转动运动,以带动所有的所述凸块(12)转动运动;
防溅件(2),将所述防溅件(2)设置在所述转盘(11)上,且相对所述转盘(11)中心设置在所有的所述凸块(12)外侧;
夹持组件(3),与所述凸块(12)一一对应设置,其具有活动的夹持端(31),所有的所述夹持端(31)穿过所述转盘(11)伸入到所述防溅件(2)内,所有的所述夹持端(31)之间形成夹持区(32),在所述夹持区(32)内适于对晶圆(5)进行夹持与释放;
升降组件(4),与所述夹持组件(3)一一对应,且设置在所述转盘上,适于对所述晶圆进行升降;
在所述转盘(11)转动时,所述夹持组件(3)适于夹持所述晶圆(5),所述防溅件(2)随所述夹持组件(3)、所述升降组件(4)以及所述转盘组件(1)进行同步旋转运动,且适于承接自晶圆(5)上甩出的液体。
2.根据权利要求1所述的工件处理装置,其特征在于,所述转盘组件(1)还包括连接件(13);
所述防溅件(2)包括围挡部(21),所述围挡部(21)通过所述连接件(13)与所述转盘(11)连接,其内壁面适于承接自所述晶圆(5)上甩出的液体,且所述围挡部(21)的内壁面与所述转盘(11)的平面形成具有顶端开口的锥形罩。
3.根据权利要求2所述的工件处理装置,其特征在于,所述连接件(13)为一个若干间隔分段设置的弧形段。
4.根据权利要求2或3所述的工件处理装置,其特征在于,所述围挡部(21)与所述连接件(13)一体成型设置或者分体成型设置,和/或,所述转盘(11)与任一所述凸块(12)一体成型或分体成型设置。
5.根据权利要求1-4任一项所述的工件处理装置,其特征在于,每一所述夹持组件(3)均包括一个夹持件(33),每一所述夹持件(33)包括两个对称设置的夹持部(331),每一个所述夹持部(331)与所述凸块(12)之间可旋转连接;
在所述转盘(11)上对应每一个所述夹持件(33)均开设第一通道(14)和第二通道(15),两个所述夹持部(331)的一端分别穿过所述第一通道(14)和所述第二通道(15),进入到所述防溅件(2)内,形成所述夹持端(31)。
6.根据权利要求5所述的工件处理装置,其特征在于,每一所述夹持件(33)的两个所述夹持部(331)的另一端适于在所述转盘(11)的底部交汇,其交汇处开设两端呈开口的空腔(332),在所述空腔(332)内设置偏压件(34),其向所述夹持件(33)提供相对所述凸块(12)旋转的偏压力。
7.根据权利要求6所述的工件处理装置,其特征在于,所述夹持组件(3)还包括旋转驱动件(35)和旋转止动件(36),所述旋转驱动件(35)的动力输出端适于与所述夹持件(33)抵接,所述旋转止动件(36)的一端伸入所述空腔(332)内与所述偏压件(34)的另一端连接,所述旋转止动件(36)的另一端朝向所述转盘(11)底部,适于与所述转盘(11)的底面抵接。
8.根据权利要求5-7任一项所述的工件处理装置,其特征在于,所述升降组件(4)包括升降件(41)和升降驱动件(42),在所述第一通道(14)和第二通道(15)之间开设第三通道(16),所述第三通道(16)贯穿所述转盘(11)和所述凸块(12),两个所述夹持部(331)之间形成升降通道(43),所述升降件(41)的一端位于所述升降通道(43)内,另一端穿过所述第三通道(16)与所述升降驱动件(42)的动力输出端抵接,所述升降驱动件(42)驱动所述升降件(41)沿所述升降通道(43)上升运动。
9.根据权利要求8所述的工件处理装置,其特征在于,在任一所述升降件(41)上的部分本体上设置为阻挡部(411),所述阻挡部(411)的纵向截面呈倒凸形状,所述第三通道(16)的路径上设置与所述阻挡部(411)适配的呈倒凸形状的辅助阻挡部(412)。
10.根据权利要求9所述的工件处理装置,其特征在于,每一所述升降件(41)具有台阶面(413),所述晶圆(5)的边缘处搭载在各所述台阶面(413)上。
11.根据权利要求9或10所述的工件处理装置,其特征在于,所述升降组件(4)还包括动力补偿件(44),其套设在所述升降件(41)外,在所述阻挡部(411)与所述辅助阻挡部(412)分离时,所述动力补偿件(44)处于被压缩的状态。
12.根据权利要求11所述的工件处理装置,其特征在于,任一所述夹持件(33)与对应的所述凸块(12)之间通过旋转轴(38)连接,在所述凸块(12)上开设供所述旋转轴(38)旋转运动的旋转孔(39),所述旋转孔(39)与所述第三通道(16)连通设置。
13.根据权利要求11所述的工件处理装置,其特征在于,所述升降件(41)上还设有腰孔(414),所述腰孔(414)适于与所述旋转轴(38)的外壁面接触,在升降件(41)沿所述升降通道(43)升降运动时,所述腰孔(414)在所述第三通道(16)内沿着所述旋转轴(38)往复滑动。
14.一种CMP后清洗设备,其特征在于,包括如权利要求1-13任一项所述的工件处理装置。
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