CN114883242A - 晶圆夹持装置及清洗设备 - Google Patents

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Abstract

本发明公开一种晶圆夹持装置及清洗设备，晶圆夹持装置包括基座和多个夹持件；基座包括主体部和凸起部，凸起部的顶面凸出于主体部的顶面，主体部的顶面与凸起部的外侧壁围成避让凹槽，避让凹槽用于避让清洗设备的机械手；多个夹持件可活动的设置于主体部，多个夹持件沿凸起部的周向间隔排布，每个夹持件可相对凸起部运动，以实现在清洗工艺时对晶圆进行夹持或在取放片时对晶圆进行限位；凸起部的顶面开设有多个间隔分布的吹气孔，吹气孔可切换通入第一流量或第二流量的气体，第一流量的气体，用于多个夹持件与晶圆相分离时以托举晶圆；第二流量的气体，用于在多个夹持件夹持晶圆时以吹扫晶圆。上述方案能够解决晶圆在清洗过程中产生缺陷的问题。

Description

晶圆夹持装置及清洗设备
技术领域
本发明涉及晶圆清洗技术领域，尤其涉及一种晶圆夹持装置及清洗设备。
背景技术
铜互连技术指在半导体集成电路互连层的制作中采用铜金属材料取代传统铝金属互连材料的新型半导体制造工艺技术。铜连线具有较低的电阻率和不易产生电子迁移缺陷的优点，因此铜互连技术受到广泛的应用。
半导体制造工艺过程中，晶圆采用电镀的方式，制作铜连线。具体过程中，晶圆整体浸入含有铜离子的电镀液中。晶圆的正面镀有铜连线。然而，晶圆的背面也会沉积有铜离子，如果不去除或降低晶圆的背面的铜离子的溶度，容易使得半导体工艺设备和传输机构遭受铜污染，影响半导体工艺设备的加工工艺。
因此在进行铜互连电镀后，目前半导体芯片厂通常使用单片湿法背面清洗机去除和降低硅片背面的铜离子浓度，常用的药液为HF和HNO3的混合药液。但是现有清洗晶圆背面的设备因其chuck(晶圆夹持装置)结构的限制，在清洗晶圆背面时易造成晶圆正面的particle(颗粒)及药液腐蚀问题。
发明内容
本发明公开一种晶圆夹持装置及清洗设备，以解决晶圆在清洗过程中产生缺陷的问题。
为了解决上述问题，本发明采用下述技术方案：
一种晶圆夹持装置，所述晶圆夹持装置应用于清洗设备，所述晶圆夹持装置包括基座和多个夹持件；
所述基座包括主体部和凸起部，所述主体部沿所述凸起部的周向环绕所述凸起部设置，所述凸起部的顶面凸出于所述主体部的顶面，所述主体部的顶面与所述凸起部的外侧壁围成避让凹槽，所述避让凹槽用于避让所述清洗设备的机械手；
所述多个夹持件可活动的设置于所述主体部，所述多个夹持件沿所述凸起部的周向间隔排布，每个所述夹持件可相对所述凸起部转动，以实现在清洗工艺时对晶圆进行夹持或在取放片时对所述晶圆进行限位；
所述凸起部的顶面开设有多个间隔分布的吹气孔，所述吹气孔可切换通入第一流量或第二流量的气体，所述第一流量的气体，用于所述多个所述夹持件与所述晶圆相分离时以托举所述晶圆；所述第二流量的气体，用于在所述多个夹持件夹持所述晶圆时以吹扫所述晶圆。
一种清洗设备，包括清洗槽、机械手、清洗机构和上述的晶圆夹持装置，所述晶圆夹持装置位于所述清洗槽内，所述清洗机构用于清洗所述晶圆，所述机械手用于传输所述晶圆。
本发明采用的技术方案能够达到以下有益效果：
本发明公开的晶圆夹持装置中，基座上的主体部和凸起部形成有避让凹槽，机械手的部分可以伸入避让凹槽内，本申请中的方案相对于相关技术中的方案来说，机械手的端部可以通过避让凹槽避让，因此晶圆的托举高度小于相关技术中的晶圆的托举高度，因此托举所需的气体流量较小，不容易从吹气孔吹出颗粒物至晶圆的表面，从而使得晶圆的表面不容易造成污染及损坏，不容易使得晶圆产生缺陷。
附图说明
此处所说明的附图用来提供对本发明的进一步理解，构成本发明的一部分，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：
图1和图2为相关技术中晶圆夹持装置的结构示意图；
图3为相关技术中晶圆上沾染的颗粒物分布图；
图4为本发明实施例公开的晶圆夹持装置的结构示意图；
图5为本发明实施例公开的晶圆夹持装置的俯视图；
图6至图11为本发明实施例公开的晶圆夹持装置的部分部件的结构示意图；
图12为本发明实施例公开的清洗设备的结构示意图；
图13至图17为本发明实施例公开的晶圆夹持装置与机械手转载晶圆时的示意图。
附图标记说明：
100-晶圆夹持装置、110-基座、111-主体部、112-凸起部、1121-吹气孔、1121a-出口端、1121b-入口端、113-避让凹槽、114-承载部、120-夹持件、121-转动座、1211-齿轮、1212-转轴、122-顶针、200-清洗槽、210-清洗液收集层、300-机械手、310-手抓主体、320-前爪、330推进器、400-清洗机构、500-第二驱动机构、600-晶圆。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明具体实施例及相应的附图对本发明技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例仅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。
相关技术中，如图1和图2所示，晶圆夹持装置700上开设有第一通孔710和第二通孔720。当晶圆夹持装置700通过机械手进行取放片时，第一通孔710吹气，以托举晶圆，从而使得晶圆悬空，不与晶圆夹持装置700的承载面直接接触。当装载完成后，第二通孔720通入气体，第一通孔710停止通气，以吹扫晶圆的正面，防止清洗工艺中清洗液溅射至晶圆的正面。
第一通孔710吹出的气体用于晶圆悬空以方便机械手夹持晶圆，因此第一通孔710通入较大流量的气体，一般而言气体流量为300L/min-400L/min，从而将晶圆托举较高的位置，大概为0.5mm以上，以避免晶圆夹持装置700与机械手发生干涉。第二通孔720的气体流量较小，一般而言为150L/min-200L/min，以防止风力过大破坏晶圆正面图形结构，和防止晶圆发生抖动，同时节约气体使用成本。在清洗工艺时，晶圆与晶圆夹持装置700的上表面的间隙较小，能够防止清洗液溅射入晶圆与夹持装置的上表面的间隙，从而避免晶圆的正面被清洗液腐蚀。因此第一通孔710内通入的气体的流量大于第二通孔720内通入的气体约1倍左右的流量。
然而，第一通孔710通入气体时，晶圆与夹持装置的上表面的间隙增大，使得第二通孔720中的气体难以吹扫至晶圆的正面，因此降低了晶圆的正面的保护作用，容易导致清洗液溅射至晶圆的正面，造成晶圆的正面被腐蚀，致使晶圆产生缺陷。
此外，相关技术中的晶圆夹持装置700的基体部701与端盖702为分体式设置，端盖702边缘与基体部701之间会存在一条极小的缝隙，此缝隙在安装拆卸及晶圆夹持装置700高速旋转和通入气体时容易产生颗粒物。在晶圆清洗工艺时，使晶圆沾染颗粒物，最终造成晶圆的器件功能失效。如图3所示，第一通孔710和第二通孔720通入气体时，颗粒物吹至晶圆的正面，从而使得晶圆的正面沾染的污染物形成图3中所示的圆圈形状，附图3中的X所示的结构就是污染物在晶圆的正面形成的圆圈形结构。
以下结合附图，详细说明本发明各个实施例公开的技术方案。
如图4至图17所示，本发明实施例公开一种晶圆夹持装置100，该晶圆夹持装置100应用于清洗设备，晶圆夹持装置100可以在清洗设备清洗晶圆600的背面过程中夹持晶圆600。所公开的晶圆夹持装置100包括基座110和多个夹持件120。
基座110包括主体部111和凸起部112，主体部111沿凸起部112的周向环绕凸起部112设置，凸起部112的顶面凸出于主体部111的顶面，此时，凸起部112的部分凸出于主体部111设置，在沿垂直于主体部111的顶面的方向上，主体部111的顶面所在的位置低于凸起部112的顶面所在的位置。主体部111的顶面与凸起部112的外侧壁围成避让凹槽113，避让凹槽113用于避让清洗设备的机械手300。清洗设备的机械手300在进行抓取或卸载晶圆600时，机械手300的端部可以伸入避让凹槽113内。
凸起部112的顶面开设有多个间隔分布的吹气孔1121。吹气孔1121可切换通入第一流量或第二流量的气体，第一流量的气体，用于多个夹持件120与晶圆600相分离时以托举晶圆600，以使托举晶圆600悬空，实现对晶圆朝向承载面的一面进行保护，也即在铜互连技术中，对镀有铜连线的晶圆正面进行保护。第二流量的气体，用于在多个夹持件120夹持晶圆600时以吹扫晶圆600，也就是说，在清洗晶圆600的背面的过程中，吹气孔1121也通入气体，对晶圆600的正面进行吹气。在多个夹持件120夹持晶圆600时，通入第二流量的气体，使得气体能够对溅射的清洗液或者颗粒物进行吹扫，从而防止清洗液或者颗粒物进入晶圆600与基座110之间，进一步避免晶圆600被腐蚀。
本申请公开的实施例中，基座110上的主体部111和凸起部112形成有避让凹槽113，机械手300的部分可以伸入避让凹槽113内，本申请中的方案相对于相关技术中的方案来说，机械手300的端部可以通过避让凹槽113避让，因此晶圆600的托举高度小于相关技术中的晶圆600的托举高度，因此所需的气体的流量较小，颗粒物不容易被吹至晶圆600的表面，从而使得晶圆600的表面不容易造成损坏，不容易使得晶圆600产生缺陷。
相关技术中，由于第一通孔710通入的气体需要将晶圆600托举到较高的位置，而第二通孔720用于吹扫晶圆600的正面，因此其通入的气体的流量较小，因此，第一通孔710内通入的气体的流量大于第二通孔720内通入的气体的流量。第一通孔710和第二通孔720通入的气体的流量相差较大，因此相关技术中难以通过同一通孔切换不同流量的气体的方式来实现，因此相关技术中相差较大的流量的气体只能通过两个通孔通入。而本申请公开的实施例中，由于避让凹槽113的存在，晶圆600的托举高度较小，因此在对晶圆进行托举时，吹气孔通入的气体的流量(第一流量)较小，可小于或等于在清洗工艺吹扫晶圆600正面时通入的气体的流量(第二流量)，示例性地，第一流量为50L/min-150L/min，第二流量为150L/min-200L/min，因此吹气孔1121在托举晶圆600以及吹扫晶圆600正面时通入的气体的流量相差不大，因此托举晶圆600以及吹扫晶圆600正面时通入的气体可以通过同一吹气孔1121实现，因此本申请公开的晶圆夹持装置100不需要针对不同的需求在基座110上开不同的孔，而是仅切换气体的流量即可，基座110的开孔数量较少，气路结构较为简单。
相关技术中，当第一通孔710通入气体时，晶圆600与晶圆夹持装置100的上表面的间隙增大，使得第二通孔720中的气体难以吹扫至晶圆的正面，因此降低了晶圆的正面的保护作用，容易导致清洗液溅射至晶圆600的正面，造成晶圆600的正面被腐蚀。本申请公开的实施例中，托举晶圆600以及吹扫晶圆600正面时通入的气体可以通过同一吹气孔1121实现，因此吹气孔1121内的气体流量也随之变化，从而不会减弱对晶圆600的正面的保护作用。
当第一流量和第二流量相等时，吹气孔1121通入的气体流量不变，可在取放晶圆时扩大机械手活动的空间，避免机械手与晶圆600的正面的误碰，同时，晶圆600的正面的保护作用不变。
本申请公开的实施例中，晶圆600的托举高度小于相关技术中的晶圆600的托举高度，因此本申请中晶圆600与基座110的间隙更小，颗粒物、清洗液等杂质不容易溅射进入到晶圆600与基座110之间的间隙，因此，晶圆600朝向基座110的一侧的表面不容易被腐蚀，从而避免晶圆600被腐蚀。
相关技术中，机械手300前爪的厚度可以为0.5mm，此时晶圆600的悬浮高度最小可以为0.5mm。本申请中，机械手300的前爪可以伸入避让凹槽113内，因此晶圆600的悬浮高度可以小于0.5mm。晶圆600的悬浮高度可以设置为0.2至0.3mm的高度。因此，当相关技术中的第二通孔720通入的气体的流量与本申请中的第二流量相同时，晶圆600的悬浮高度越低，压力越大，防溅射效果越好。
为了防止晶圆600在悬浮时脱离基座110，在另一种可选的实施例中，多个夹持件120可活动的设置于主体部111，多个夹持件120沿凸起部112的周向间隔排布，每个夹持件120可相对凸起部112运动，以实现在清洗工艺时对晶圆600进行夹持或在取放片时对晶圆600进行限位。
每个夹持件120可相对凸起部112在第一位置和第二位置运动。当多个夹持件120均处于第一位置时，多个夹持件120可共同夹持晶圆600。此时，多个夹持件120运动至与晶圆600的边缘相接触的位置，多个夹持件120形成的夹持结构闭合，从而使得晶圆600处于夹持状态。当多个夹持件120处于第二位置时，多个所述夹持件120与晶圆600相分离，且多个夹持件120围成限位空间，限位空间用于限位晶圆600。此时，多个夹持件120运动至与晶圆600的边缘不接触的位置，多个夹持件120形成的夹持结构打开，从而使得晶圆600处于悬浮状态。此时，当多个夹持件120形成的夹持机构打开时，多个夹持件120对晶圆600起到限位作用。具体地，晶圆600的悬浮高度小于夹持件120的高度，这里的晶圆600的悬浮高度实际为晶圆600朝向基座110的一侧的表面与凸起部112表面的距离。
晶圆600在清洗的过程中，清洗液冲击晶圆600，容易导致晶圆600从基座110上掉落。因此可以驱动多个夹持件120形成夹持结构，从而夹持固定晶圆600，避免在清洗晶圆600时晶圆600从基座110上掉落，从而提高晶圆600的安全性。另外，多个夹持件120不但能够对悬浮状态的晶圆600进行限位，还能够对晶圆600进行夹持，从而使得晶圆夹持装置100的结构更加紧凑和简单。
上述夹持件120的数量可以为六个，当然，也可以为其他数量，夹持件120的数量可以根据晶圆夹持装置100的尺寸具体设置。
可选地，上述气体可以为氮气，也可以为其他惰性气体，本文不作限制。第一流量和第二流量均可以为50至150L/min之间。
如图13至图17所示，机械手300将晶圆600转载至晶圆夹持装置100的具体过程为：
多个夹持件120由第一位置运动至第二位置，机械手300移动至基座110上方，然后机械手300下移至传输位。吹气孔1121通入第一流量的气体，机械手300夹持晶圆600的机构打开，这里的机械手300夹持晶圆600的机构也就是下文中的推进器330和前爪320组成的机构。机械手300向前移动，以使机械手300与晶圆600脱离，晶圆600被吹浮悬空。机械手300提升，并移出清洗设备的清洗槽200。吹气孔1121切换通入第二流量的气体，多个夹持件120由第二位置运动至第一位置，以夹持晶圆600，并开始清洗晶圆600。
此时，气体由第一流量的切换至第二流量的过程中，当第一流量小于第二流量时，第一流量实现晶圆悬浮高度，满足机械手取放片空间需求，第二流量较大，满足晶圆背面清洗时对晶圆正面的吹扫，实现对晶圆正面的保护作用。当然，第一流量和第二流量也可以相同。
当晶圆600清洗完毕后，吹气孔1121切换通入第一流量的气体，多个夹持件120由第一位置运动至第二位置，此时，晶圆600被吹浮悬空。此时，气体由第二流量的切换至第一流量的过程中，此时可使得第一流量大于第二流量时，晶圆600的悬浮高度会上升，以使得晶圆600与基座110的间隙增大，便于抓取。
机械手300移动至基座110上方，然后机械手300下移至传输位。机械手300向后移动，机械手300的前爪伸入晶圆600的下方，关闭机械手300夹持晶圆600的机构，机械手300向上移动，并携带晶圆600移出清洗槽200。
上述实施例中，主体部111与凸起部112装配时容易发生磨损，从而容易产生颗粒物，因此增大了晶圆600被污染和被损坏的风险。为此，在另一种可选的实施例中，主体部111与凸起部112可以为一体式结构件。此方案中，主体部111与凸起部112一体成型，因此主体部111与凸起部112无需装配，基座110不容易产生颗粒物，从而减小晶圆600被损坏和被污染的风险。本申请中主体部111与凸起部112为一体式结构，因此无需装配，进而不容易产生由于装配造成的颗粒物。因此本申请相对于相关技术中的分体式的结构来说，采用本申请晶圆夹持装置100夹持的晶圆的正面不容易出现图3中所示的颗粒物形成的圆圈形状。
可选地，主体部111与凸起部112可以采用机械加工或者铸造的方式一体成型。
上述实施例中，凸起部112与承载部114可以通过螺栓连接。螺栓的数量可以为四个，四个螺栓可以设置于凸起部的中间区域。相对于分体式的基座110来说，分体式的基座110中的主体部111和凸起部112也需要固定，因此螺栓的数量较多，而一体式的基座110中的主体部111与凸起部112无需螺栓固定，因此螺栓仅固定承载部114即可，从而使得螺栓的数量较少，因此降低螺栓与凸起部112配合处因装配等摩擦产生颗粒的风险。
上述实施例中，机械手300包括手抓主体310、前爪320和推进器330，推进器330和前爪320均设置于手抓主体310，推进器330可沿靠近或远离前爪320的方向移动，从而实现抓放晶圆600的操作。因此机械手300与晶圆夹持装置100的干涉主要是前爪320和推进器330与晶圆夹持装置100发生的干涉。因此本申请中前爪320和推进器330可以位于避让凹槽113内，从而实现对前爪320和推进器330的避让，从而进一步减小晶圆600的悬浮高度。
上述实施例中，吹气孔1121的轴线可以垂直于凸起部112的顶面，此时，当吹气孔1121切换通入第二流量的气体时，分流至晶圆600边缘的气体的流量较小，因此防溅射的效果较差。
基于此，在另一种可选的实施例中，吹气孔1121可以包括出口端1121a和入口端1121b，出口端1121a为吹气孔1121的出气的一端，也就是与晶圆600相对的一端。入口端1121b为吹气孔1121用于进气的一端，也就是与气体源相连通的一端。在出口端1121a指向入口端1121b的方向上，吹气孔1121与凸起部112的外侧壁的距离逐渐增大。此方案中，吹气孔1121倾斜设置，吹气孔1121相对于晶圆600倾斜，因此能够增大分流至晶圆600边缘的气体的流量，从而提高防溅射的效果。
本申请中的晶圆600托举的高度较低，因此即使吹气孔1121倾斜设置也不会增大托举晶圆600所需的气体的流量。
在另一种可选的实施例中，主体部111背离凸起部112的一侧的边缘设置有倒角。此时，主体部111的边缘设置倒角，倒角能够对机械手300的边缘进行避让，从而防止机械手300与主体部111发生干涉，从而提高了机械手取放片的可靠性。
在另一种可选的实施例中，夹持件120可以包括转动座121和顶针122，顶针122设置于转动座121上，且设置于转动座121的边缘，此时，顶针122偏心设置在转动座121上。顶针122的长度可以大于晶圆600的托举高度，以确保晶圆600不会脱离晶圆夹持装置100。
晶圆夹持装置100还可以包括第一驱动机构，第一驱动机构可以驱动转动座绕其中心轴线转动。顶针122在转动座121上偏心设置，当第一驱动机构驱动夹持件120转动至第一位置时，顶针122与晶圆600的边缘相接触。当第一驱动机构驱动夹持件120转动至第二位置时，顶针123远离晶圆600，不与晶圆600相接触。
此方案中，夹持件120沿中心轴线转动，相对于夹持件120采用移动的运动方式来说，夹持件120占用的安装空间较小，因此为机械手300预留出较大的夹取空间，从而不容易与机械手300发生干涉。
在另一种可选的实施例中，转动座121可以包括转轴1212和齿轮1211，齿轮1211和顶针122可以分别位于转轴1212的两端，齿轮1211的中心轴线与转轴1212的中心轴线可以相重合，第一驱动机构与齿轮1211相啮合。此方案中，夹持件120的一端设置有齿轮1211，通过驱动齿轮1211转动，从而带动转轴1212和顶针122转动，此时夹持件120的结构更加简单，制作和装配更加方便。
上述实施例中，第一驱动机构可以包括齿轮盘和驱动源，齿轮盘可以与多个齿轮相啮合，从而驱动多个夹持件120转动。当然，第一驱动机构的数量可以为多个，多个第一驱动机构与多个夹持件一一对应设置。
上述实施例中，第一驱动机构和夹持件120均可以设置在主体部111的顶面上，但是第一驱动机构和夹持件120占用主体部111顶面较大的位置，容易使得机械手300与第一驱动机构和夹持件120发生干涉。
基于此，在另一种可选的实施例中，基座110还可以包括有承载部114，承载部114与主体部111相叠置，承载部114与主体部111之间可以围设有容纳空间，第一驱动机构位于容纳空间内。主体部111的顶面可以开设有多个通孔，多个通孔可以与多个夹持件120一一对应设置，多个通孔均可以与容纳空间相连通，转动座121的至少部分可以位于通孔内，顶针122的至少部分可以位于通孔之外，转动座121可相对于通孔转动。
此方案中，第一驱动机构可以位于主体部111的下方，夹持件120部分凸出于主体部111，因此使得夹持件120和第一驱动机构不容易与机械手300发生干涉，从而提高清洗设备的安全性和可靠性。
上述实施例中，当避让凹槽的尺寸较大时，造成基座的强度较低；当避让凹槽的尺寸较小时，避让效果较差。
基于此，在另一种可选的实施例中，凸起部112的顶面与主体部111的顶面的距离为可以0.1mm至20mm之间，也就是说，避让凹槽113的深度为0.1mm至20mm之间。凸起部112的边缘与主体部111的边缘的距离为0.1mm至20mm，也就是说，避让凹槽113的宽度为0.1mm至20mm之间。
此方案中，避让凹槽113具有较好的避让效果，同时还使避让凹槽113的尺寸不至于过大，从而使得基座110的强度较好。
避让凹槽113的尺寸不限于上述的数值，避让凹槽113的具体尺寸可以根据工艺需求灵活设置。
基于本申请上述任一实施例的晶圆夹持装置100，本申请实施例还公开一种清洗设备，所公清洗设备具有上述任一实施例的晶圆夹持装置100。
本申请公开的晶圆夹持装置100还可以包括清洗槽200、机械手300和清洗机构400，清洗槽200为晶圆600提高清洗空间。晶圆夹持装置100位于清洗槽200内，清洗机构400用于清洗晶圆600，机械手300用于传输晶圆600。
具体的工作过程中，当晶圆600传输至晶圆夹持装置100后，清洗机构400移动至晶圆600的上方位置，喷淋清洗液对晶圆600进行清洗。
本申请公开的清洗设备可以用于清洗晶圆600的背面，晶圆600的正面是指对晶圆600进行镀膜、刻蚀工艺的面，晶圆600的背面是指与正面相背的面。上述的清洗设备在清洗晶圆600背面时，晶圆600的正面朝向基座110，因此需要保证正面不受损伤，本申请公开的清洗设备能够避免晶圆600的正面不受损伤，提高晶圆600清洗的安全性能和可靠性。
当上述清洗设备用于清洗晶圆600的背面时，机械手300在穿入清洗槽200前还需要将晶圆600进行翻转，从而使得晶圆600的背面朝上，晶圆600的正面朝下。
上述的清洗机构400可以包括药液清洗臂、清水清洗臂和干燥臂，药液清洗臂用于为晶圆600喷淋化学药液，例如HF和HNO3的混合药液。清水清洗臂用于为晶圆600喷淋清水，从而冲洗残留的药液，干燥臂用于喷射干燥气体，从而吹干晶圆600。当晶圆600进行对应的清洗步骤时，可以将相应的药液清洗臂、清水清洗臂和干燥臂移动至晶圆600的上方位置。
在另一种可选的实施例中，清洗设备还可以包括第二驱动机构500，第二驱动机构500可以位于清洗槽200内，并与基座110相连接。具体的，第二驱动机构500可以与承载部相连接。第二驱动机构500可以用于驱动基座110沿其中心轴线转动。此方案中，第二驱动机构500可以驱动基座110转动，从而带动晶圆600旋转，以使得清洗液能够均匀的喷洒在晶圆600上，提高了晶圆600清洗效果。
另外，在清洗机构400清洗完毕后，第二驱动机构500还可以带动晶圆600旋转，从而在离心力的作用下，将晶圆600上残留的清洗液甩出，避免清洗液在残留在晶圆600上。
可选地，第二驱动机构500可以伺服电机、直流电机或交流电机，当然，第二驱动机构还可以为其他类型的动力结构。
上述实施例中，清洗后的清洗液均落入清洗槽200内，不利于清洗液的收集，为此，在另一种可选的实施例中，第二驱动机构500可驱动基座110升降，清洗槽200的内侧壁沿基座110的升降方向可以设置有多个间隔分布的清洗液收集层210，在清洗机构400清洗晶圆600时，第二驱动机构500将基座110移动至清洗机构所用清洗液对应的清洗液收集层210。
具体的操作过程中，当采用化学药剂时，第二驱动机构500将晶圆夹持装置100移动至化学药剂所对应的清洗液收集层210，第二驱动机构500驱动晶圆600转动的过程中，化学药剂被甩入化学药剂所对应的清洗液收集层210，从而对化学药剂进行收集。当采用清水时，第二驱动机构500将晶圆夹持装置100移动至清水所对应的清洗液收集层210，第二驱动机构500驱动晶圆600转动的过程中，清水被甩入所对应的清洗液收集层210，从而对清水进行收集。
此方案，能够对对应的清洗液进行收集，从而提高清洗液的利用率。
可选地，在一种方案中，第二驱动机构500的驱动轴可以转动或移动，从而实现驱动基座转动或移动。在另一种方案中，第二驱动机构500可以包括第一驱动电机和第二驱动电机，第一驱动电机与基座110相连接，第二驱动电机与第一驱动电机相连接，第一驱动电机用于驱动基座110转动，第二驱动电机通过第一驱动电机驱动基座110移动。
上述实施例中的清洗设备的具体清洗过程为：
首先，机械手300夹持待清洗的晶圆600，此时晶圆600的背面朝上，机械手300将晶圆600传入清洗槽200内，并将晶圆600转载至晶圆夹持装置100上，具体的转载过程上文已进行详细说明，此处不再赘述。
然后，第二驱动机构500将晶圆夹持装置100移动至化学药剂所对应的清洗液收集层210，第二驱动机构500驱动基座110转动，药液清洗臂移动至晶圆的上方，并对晶圆600喷淋化学药液。在晶圆600进行化学药液清洗时，基座110的转速可以为500R/min-1000R/min，药液清洗臂与晶圆600的背面的距离可以为20mm至70mm之间，药液清洗臂可以在晶圆表面±90％的范围内运动。药液清洗臂喷淋的化学药剂的流量可以为500ml/min-1500ml/min，清洗时间可以为2s至30s之间。
在药液清洗臂移出清洗槽后，第二驱动机构500继续驱动基座110转动，以使减少晶圆600残留的药液。
然后，第二驱动机构500将晶圆夹持装置100移动至清水所对应的清洗液收集层210，清水清洗臂移动至晶圆600的上方，并对晶圆600喷淋清水。此时，基座110的转速可以为400R/min-1000R/min，清水清洗臂与晶圆600的背面的距离可以为20mm至70mm之间，清水清洗臂可以在晶圆600表面±90％的范围内运动，清水清洗臂喷淋的清水的流量可以为800ml/min-2000ml/min。
当清水清洗完成后，将清水清洗臂移出清洗槽200，并将干燥臂移入清洗槽200，与晶圆600相对的位置，干燥臂用于喷射干燥气体，从而吹干晶圆600。此时，基座110的转速可以为1000R/min-2000R/min，干燥臂与晶圆600的背面的距离可以为20mm至70mm之间，干燥气体的流量可以为5L/min-20L/min，干燥气体可以为氮气，也可以为其他惰性气体，本文不作限制。
最后，第二驱动机构500驱动晶圆夹持装置100返回到传片位置，机械手300抓取晶圆，从而将晶圆600传输至清洗设备之外，从而完成清洗操作。机械手300抓取晶圆600的过程上文已详细说明，此处不再赘述。
本发明上文实施例中重点描述的是各个实施例之间的不同，各个实施例之间不同的优化特征只要不矛盾，均可以组合形成更优的实施例，考虑到行文简洁，在此则不再赘述。
以上所述仅为本发明的实施例而已，并不用于限制本发明。对于本领域技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原理之内所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的权利要求范围之内。

Claims (10)

1.一种晶圆夹持装置，所述晶圆夹持装置(100)应用于清洗设备，其特征在于，所述晶圆夹持装置(100)包括基座(110)和多个夹持件(120)；
所述基座(110)包括主体部(111)和凸起部(112)，所述主体部(111)沿所述凸起部(112)的周向环绕所述凸起部(112)设置，所述凸起部(112)的顶面凸出于所述主体部(111)的顶面，所述主体部(111)的顶面与所述凸起部(112)的外侧壁围成避让凹槽(113)，所述避让凹槽(113)用于避让所述清洗设备的机械手(300)；
所述多个夹持件(120)可活动的设置于所述主体部(111)，所述多个夹持件(120)沿所述凸起部(112)的周向间隔排布，每个所述夹持件(120)可相对所述凸起部(112)运动，以实现在清洗工艺时对晶圆(600)进行夹持或在取放片时对所述晶圆(600)进行限位；
所述凸起部(112)的顶面开设有多个间隔分布的吹气孔(1121)，所述吹气孔(1121)可切换通入第一流量或第二流量的气体，所述第一流量的气体，用于多个所述夹持件(120)与所述晶圆(600)相分离时以托举所述晶圆(600)；所述第二流量的气体，用于在所述多个夹持件(120)夹持所述晶圆(600)时以吹扫所述晶圆(600)。
2.根据权利要求1所述的晶圆夹持装置，其特征在于，所述主体部(111)与所述凸起部(112)为一体式结构件。
3.根据权利要求1所述的晶圆夹持装置，其特征在于，所述吹气孔(1121)包括出口端(1121a)和入口端(1121b)，在所述出口端(1121a)指向所述入口端(1121b)的方向上，所述吹气孔(1121)与所述凸起部(112)的外侧壁的距离逐渐增大。
4.根据权利要求1所述的晶圆夹持装置，其特征在于，所述主体部(111)背离所述凸起部(112)的一侧的边缘设置有倒角。
5.根据权利要求1所述的晶圆夹持装置，其特征在于，所述夹持件(120)包括转动座(121)和顶针(122)，所述顶针(122)设置于所述转动座(121)上，且设置于所述转动座(121)的边缘；
所述晶圆夹持装置(100)还包括第一驱动机构，所述第一驱动机构驱动所述转动座(121)绕其中心轴线转动。
6.根据权利要求5所述的晶圆夹持装置，其特征在于，所述转动座(121)包括转轴(1212)和齿轮(1211)，所述齿轮(1211)和所述顶针(122)分别位于所述转轴(1212)的两端，所述齿轮(1211)的中心轴线与所述转轴(1212)的中心轴线相重合，所述第一驱动机构与所述齿轮(1211)相啮合。
7.根据权利要求6所述的晶圆夹持装置，其特征在于，所述基座(110)还包括有承载部(114)，所述承载部(114)与所述主体部(111)相叠置，所述承载部(114)与所述主体部(111)之间围设有容纳空间，所述第一驱动机构位于所述容纳空间内；
所述主体部(111)的顶面开设有多个通孔，所述多个通孔与所述多个夹持件(120)一一对应设置，所述多个通孔均与所述容纳空间相连通，所述转动座(121)的至少部分位于所述通孔内，所述顶针(123)的至少部分位于所述通孔之外，所述转动座(121)可相对于所述通孔转动。
8.根据权利要求1所述的晶圆夹持装置，其特征在于，所述凸起部(112)的顶面与所述主体部(111)的顶面的距离为0.1mm至20mm之间，所述凸起部(112)的边缘与所述主体部(111)的边缘的距离为0.1mm至20mm。
9.一种清洗设备，其特征在于，包括清洗槽(200)、机械手(300)、清洗机构(400)和权利要求1至8中任一项所述的晶圆夹持装置(100)，所述晶圆夹持装置(100)位于所述清洗槽(200)内，所述清洗机构(400)用于清洗所述晶圆(600)，所述机械手(300)用于传输所述晶圆(600)。
10.根据权利要求9所述的清洗设备，其特征在于，所述清洗设备还包括第二驱动机构(500)，所述第二驱动机构(500)位于所述清洗槽(200)内，并与所述基座(110)相连接，所述第二驱动机构(500)用于驱动所述基座(110)沿其中心轴线转动；
所述第二驱动机构(500)还可驱动所述基座(110)升降，所述清洗槽(200)的内侧壁沿所述基座(110)的升降方向设置有多个间隔分布的清洗液收集层(210)，在所述清洗机构(400)清洗所述晶圆(600)时，所述第二驱动机构(500)将所述基座(110)移动至所述清洗机构(400)所用的清洗液对应的所述清洗液收集层(210)。
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