CN115382828A - 晶圆处理设备 - Google Patents

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Abstract

本申请涉及一种晶圆处理设备，包括：机台，包括架体及将架体围设以形成安装腔的壳体；吸附机构，设置在安装腔内，适于产生吸附力将目标物固定；涂胶机构，设置在吸附机构的一侧，且可相对于吸附机构移动，以对目标物进行涂胶；负压发生机构，适于使得安装腔内产生负压；其中，负压发生机构包括风机及与风机连通的风管，至少部分风管伸入至安装腔内。通过上述，其能够提高清洁效率、且能够防止水溅射。

Description

晶圆处理设备
技术领域
本申请涉及一种晶圆处理设备，属于晶圆制造技术领域。
背景技术
晶圆是指制作硅半导体积体电路所用的硅晶圆或化合物半导体之砷化镓，氮化镓，磷化铟晶圆，由于其形状为圆形，故称为晶圆。随着半导体器件关键尺寸的不断缩小以及新材料（例如键合胶，划片保护胶等）的引入，在晶圆的生产加工过程中，对晶圆表面的洁净度要求越来越严苛，通常需要进行多次清洗，以去除晶圆上沾附的污垢及胶液残留。而且被清洗的晶圆越来越薄（50-150um的厚度比传统的600um厚度晶圆低很多），清洗过程中还须确保晶圆不会碎裂。但是，现有技术中的晶圆的清洗效率较低，且在清洗过程中水容易溅射，从而影响其他设备部件的运行。因此，有必要对现有技术予以改良以克服现有技术中的所述缺陷。
发明内容
本申请的目的在于提供一种清洁效率高、且能够防止水溅射的晶圆处理设备。
本申请的目的是通过以下技术方案实现：一种晶圆处理设备，包括：
机台，包括架体及将所述架体围设以形成安装腔的壳体；
吸附机构，设置在所述安装腔内，适于产生吸附力将目标物固定；
涂胶机构，设置在所述吸附机构的一侧，且可相对于所述吸附机构移动，以在所述目标物的表面上涂覆胶水；
负压发生机构，适于使得所述安装腔内产生负压；
其中，所述负压发生机构包括风机及与所述风机连通的风管，至少部分所述风管伸入至所述安装腔内。
在其中一个实施例中，所述机台还包括与所述架体连接的安装件，所述安装件将所述安装腔分隔成不连通的安置腔体及收容腔体，于所述架体的高度方向上，所述收容腔体和所述安置腔体上下叠放设置；
所述风机设置在所述安置腔体内，所述风管的一端与所述安置腔体连通，所述风管的另一端穿过所述安装件伸入至所述收容腔体内。
在其中一个实施例中，伸入至所述收容腔体内的所述风管的高度大于所述吸附机构的高度。
在其中一个实施例中，所述风管与所述安装件之间还设置有密封件。
在其中一个实施例中，所述吸附机构包括吸附外壳及设置在所述吸附外壳内的吸附件，所述吸附件具有若干个吸附孔，若干个吸附孔适于将目标物吸附；
其中，每个所述吸附孔的孔径为2-50um。
在其中一个实施例中，所述吸附件具有将所述目标物吸附的吸附面积，所述吸附面积大于或等于所述目标物的面积；所述吸附件的表面积大于或等于所述吸附面积。
在其中一个实施例中，所述吸附机构还包括与所述吸附件固定连接的至少一个夹持件，至少一个所述夹持件用于将所述目标物夹持。
在其中一个实施例中，所述夹持件包括夹持臂及与所述夹持臂连接的夹持部。
在其中一个实施例中，所述晶圆处理设备还包括清洗机构，所述清洗机构适于对所述目标物进行清洗。
在其中一个实施例中，所述晶圆处理设备还包括驱动机构，所述驱动机构包括与所述吸附机构连接的第一驱动件、与所述涂胶机构连接的第二驱动件及与所述清洗机构连接的第三驱动件。
与现有技术相比，本申请具有如下有益效果：通过设置有负压发生机构，该负压发生机构使得安装腔内形成负压，以使得吸附机构内的液体能够在负压作用下尽可能向下收集，从而防止液体溅射出吸附机构外，方便快捷。
附图说明
图1是现有技术中的吸附件的结构示意图。
图2是本申请的晶圆处理设备的结构示意图。
图3是本申请的晶圆处理设备的另一结构示意图。
图4为图3中的吸附件的结构示意图。
图5是本申请的晶圆处理设备的又一结构示意图。
具体实施方式
为使本申请的上述目的、特征和优点能够更为明显易懂，下面结合附图，对本申请的具体实施方式做详细的说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅用于解释本申请，而非对本申请的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本申请相关的部分而非全部结构。基于本申请中的实施例，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它实施例，都属于本申请保护的范围。
本申请中的术语“包括”和“具有”以及它们任何变形，意图在于覆盖不排他的包含。例如包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备没有限定于已列出的步骤或单元，而是可选地还包括没有列出的步骤或单元，或可选地还包括对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。
在本文中提及“实施例”意味着，结合实施例描述的特定特征、结构或特性可以包含在本申请的至少一个实施例中。在说明书中的各个位置出现该短语并不一定均是指相同的实施例，也不是与其它实施例互斥的独立的或备选的实施例。本领域技术人员显式地和隐式地理解的是，本文所描述的实施例可以与其它实施例相结合。
请参阅图1至图5所示，本申请的一较佳实施例中的一种晶圆处理设备，与控制器信号连接，用于对目标物进行清洗和涂胶，其中，目标物为晶圆。在其他实施例中，该目标物也可为其他，例如电路板等，在此不做具体限定，根据实际情况而定。
具体的，晶圆处理设备包括机台1、设置在机台1上的吸附机构2、设置在吸附机构2的一侧且可相对于吸附机构2移动的清洗机构和涂胶机构3、及设置在机台1上的驱动机构5。于机台1的高度方向上，驱动机构5设置在固定机构2的下方。其中，至少部分驱动机构5可驱动吸附机构2运动。
机台1包括架体11及将架体11围设以形成安装腔的壳体12，吸附机构2、清洗机构4、涂胶机构3和驱动机构5皆设置在安装腔内。机台还包括与架体11连接的安装件13，该安装件13将安装腔分隔成不连通的安置腔体及收容腔体，于架体11的高度方向上，收容腔体和安置腔体上下叠放设置。其中，吸附机构2和至少部分清洗机构4、至少部分涂胶机构3设置在收容腔体内，而驱动机构5设置在安置腔体内。
吸附机构2包括形成有腔体的吸附外壳21、设置在吸附外壳21内的吸附件22，吸附件22用于供目标物放置且将目标物吸附固定。其中，吸附件22具与吸附头，该吸附头与真空机对接。在本实施例中，该吸附件包括多孔吸盘，其可以将目标物吸附，防止目标物产生碎裂。
现有技术中，吸附件22上设置有若干个通孔，该通孔的孔径较大。如图1所示，其示出了现有技术中的通孔。该通孔上形成有至少4圈吸附圈，每个吸附圈内开设有四个通孔。当将晶圆放置在该吸附件上时，每个通孔施加于晶圆上的吸附力较大，而未被吸附到的晶圆上不受力。由于晶圆较薄，上述的设置会使得晶圆产生破裂，继而使得晶圆损坏。
为了解决上述技术问题，本申请中的吸附件的吸附面为平面，且吸附件上设置有若干个吸附孔，若干个吸附孔适于将目标物吸附。由于吸附孔的孔径细微，施加于晶圆上的吸附力较小。并且，若干个吸附孔分布在吸附件上，以使得晶圆各处所受的吸附力趋于均匀，不会对晶圆造成破坏。同时，多个吸附孔的吸附力的凝聚，能够将晶圆稳稳地吸附。其中，每个吸附孔的孔径为2-50um。在本实施例中，吸附孔的孔径为2-20um。
吸附件22具有将目标物吸附的吸附面积，该吸附面积大于或等于目标物的面积。更进一步的，吸附件22的表面积大于或等于吸附面积。在本实施例中，该吸附22的表面积大于吸附面积，吸附面积等于目标物的面积。
并且，吸附件22的中间设置有腔体，该腔体可在真空结束后，保留一段时间真空，因而能够将目标物吸附稳定。
并且，为了进一步防止目标物破裂，本申请中的吸附件的膨胀系数与目标物的膨胀系数接近，因而在后续的涂胶过程中能够避免目标物破裂。
为了将目标物进一步夹持固定，吸附机构2还包括与吸附件22固定连接的至少一个夹持件，至少一个夹持件将目标物夹持。在本实施例中，夹持件设置有2个，两个夹持件分别设置在吸附件22的两侧，以将目标物夹持固定。在其他实施例中，夹持件的个数也可为其他，在此不做具体限定，根据实际情况而定。
夹持件包括夹持臂及与夹持臂连接的夹持部，该夹持部的结构类似于剪刀、夹钳等，在此不做赘述，以达到夹持目的即可。
驱动机构5包括与吸附机构2连接的第一驱动件51。在本实施例中，第一驱动件51包括与吸附壳体21连接的第一驱动体511及与吸附件22连接的第二驱动体512。第一驱动体511驱动吸附壳体21沿机台1的高度方向移动，以使得设置在吸附壳体21内的吸附件22被遮挡或暴露。
为了使得吸附壳体21能够沿预设方向移动，晶圆处理设备还包括导向柱23，导向柱23机台1连接，吸附壳体21上设置有与导向柱23滑动配合的导向孔。呈上述，该预设方向为机台1的高度方向。
在本实施例中，第一驱动体511为电缸。电缸具有输出轴，电缸的输出轴与吸附壳体21连接，以驱动吸附壳体21移动。在其他实施例中，第一驱动体511也可为气缸、液压缸或直线电机等，在此不做具体限定，达到上述目的即可。
第二驱动体512驱动吸附件22沿预设转速旋转。在本实施例中，该第二驱动体512为驱动电机，第二驱动体512驱动吸附件22转动，以带动目标物转动。在涂胶过程中，第二驱动体512驱动吸附件22转动，以使得胶液能够尽可能的均匀涂覆于目标物的表面。而在清洗过程中，目标物上残胶被喷下的清洗液溶解后甩离晶圆，表面的灰尘及颗粒也在旋转的离心力和碰嘴的吹气作用下与目标物脱离，从而达到清洗的目的。
在其他实施例中，该第二驱动体512也可为电缸等直线运动器件，此时，需增加传动件，以将直线运动器件的直线运动转换为旋转运动。该传动件为齿轮传动等常规结构，在此不做赘述。
为了进一步减小在对目标物进行清洗和涂胶过程中，液体外溅的可能性，晶圆刷洗机还包括负压发生机构6，该负压发生机构6适于使得安装腔内产生负压。
负压发生机构6包括风机61及与风机61连通的风管62，至少部分风管62伸入至安装腔内。在本实施例中，为了保证晶圆刷洗机整体结构的紧凑性，负压发生机构6设置在安装腔内。进一步的，风机61设置在容置腔体内，部分风管62穿过所述安装件13伸入至收容腔体内。其中，伸入至收容腔体内的风管62的高度大于吸附机构2的高度，以使得位于最高处的液体也能够在负压的作用下向吸附机构2内集中。
为了保证收容腔体的密封性，风管62和安装件13之间还设置有密封件。该密封件可以为橡胶圈等，其为常规结构，在此不做赘述。
晶圆处理设备还包括设置在吸附件22上的传感器，传感器适于检测吸附件22的旋转角度。在本实施例中，该传感器设置在吸附件22的下表面，该下表面为与吸附件22放置目标物的面相对设置的表面。并且，该传感器为远点定位传感器，该传感器用于检测其安装于固定件22上的位置是否处于初始位置，该初始位置为操作人员便于放置目标物于吸附件22上的位置。
当传感器检测到其安装位置未处于初始位置时，则发送信号至控制器，控制器控制第二驱动体512驱动吸附件22转动至初始位置。其中，角度的计算皆为常规技术。
涂胶机构3用于对目标物进行涂胶。具体的，涂胶机构3包括装有胶体的第二箱体33、与第二箱体33连通的导液管、与导液管连通的涂胶手臂31、及与涂胶手臂31连通的涂胶头32，涂胶手臂31可相对于机台1移动以带动涂胶头32移动。同样的，胶体自导液管输送至涂胶手臂31，并流向至涂胶头32，以向目标物进行喷胶处理。
涂胶机构3还包括回收盒34，回收盒34设置在涂胶头32朝向远离固定机构2移动的方向上。其中，回收盒34内存放有少量胶体。当涂胶头32移动直至位于该回收盒34内时，涂胶头32的端部放置在回收盒34内且与胶体接触，防止涂胶头32长时间未使用，其内残存的胶液凝固而将涂胶头32堵塞，影响后续的涂胶工艺。
清洗机构用于对目标物进行清洗。具体的，清洗机构包括装有清洗液的第一箱体43、与第一箱体43连通的输送管、与输送管连通的清洗手臂41、及与清洗手臂41连通的清洗喷嘴42，清洗手臂41可相对于机台1移动以带动清洗喷嘴42移动。输送管将清洗液输送至清洗手臂41，并自清洗喷嘴42喷向目标物，方便快捷。
清洗机构还包括废液盒44，废液盒44设置在清洗喷嘴42朝向远离固定机构2移动的方向上，以便于清洗喷嘴42移动至废液盒44处，防止水滴在机台1上对其他器件造成影响。并且，滴落在废液盒44内的清洗液能够顺着与废液盒44连通的导液管被收集在收集桶内。
机台1上还设置有导轨。驱动机构5还包括与清洗机构连接的第三驱动件、及与涂胶机构3连接的第二驱动件，第三驱动件和第二驱动件分别驱动清洗机构和涂胶机构3沿导轨移动。在本实施例中，该第三驱动件和第二驱动件皆为电缸。
本发明的晶圆处理设备的实施过程为：第一驱动件51驱动固定壳体21下降，以使得固定件22暴露，将目标物放置在固定件22上。然后，第一驱动件51驱动固定壳体21上升，以将固定件22收容，直至上升至预设高度。该预设高度即为可防止清洗液或胶水溅射出固定壳体21的高度。
第二驱动件52驱动固定件22旋转，继而带动目标物旋转。第四驱动件驱动涂胶机构3移动，以对目标物进行涂胶处理。涂胶完成后，第四驱动件驱动涂胶机构3复位。
第一驱动件51驱动固定壳体21下降，将目标物取出，以对目标物进行其他工艺的实施。如光刻、掩膜等工艺。在其他工艺实施完成后，将目标物再次放在固定件22内，第一驱动件51再次驱动固定壳体21上升，以将固定件22收容，直至上升至预设高度。
第三驱动件驱动清洗机构移动，对目标物再次进行喷射水。此次目的为：将目标物边缘处的多余的胶体冲洗，以使得目标物表面涂覆的胶体均匀。第三驱动件驱动清洗机构复位。
第一驱动件51再次驱动固定壳体21下降，将目标物取出。
综上所述：通过设置有清洗机构和涂胶机构3，清洗机构能够对晶圆表面进行多次清洗，方便快捷；而涂胶机构3可以在晶圆表面涂覆胶体，清洗机构能够将晶圆表面的多余的胶体冲刷，以使得晶圆表面的胶体能够均匀分布；同时，第一驱动件51驱动固定壳体21相较于固定件22沿机台1的高度方向上移动，在清洗晶圆时，固定壳体21升高以使得固定件22被容置在固定壳体21内，且能够防止水自固定壳体21内溅射处固定壳体21外；在用户需要取放晶圆时，则降低固定壳体21，以使得固定件22暴露，方便快捷。
上述仅为本申请的一个具体实施方式，其它基于本申请构思的前提下做出的任何改进都视为本申请的保护范围。

Claims (9)

1.一种晶圆处理设备，其特征在于，包括：
机台，包括架体及将所述架体围设以形成安装腔的壳体；
吸附机构，设置在所述安装腔内，适于产生吸附力将目标物固定；
涂胶机构，设置在所述吸附机构的一侧，且可相对于所述吸附机构移动，以在所述目标物的表面上涂覆胶水；
负压发生机构，适于使得所述安装腔内产生负压；
其中，所述负压发生机构包括风机及与所述风机连通的风管，至少部分所述风管伸入至所述安装腔内，所述吸附机构包括吸附外壳及设置在所述吸附外壳内的吸附件，所述吸附件具有若干个吸附孔，若干个吸附孔适于将目标物吸附，所述吸附件具有将所述目标物吸附的吸附面积，所述吸附面积大于或等于所述目标物的面积；
每个所述吸附孔的孔径为2-50um。
2.如权利要求1所述的晶圆处理设备，其特征在于，所述机台还包括与所述架体连接的安装件，所述安装件将所述安装腔分隔成不连通的安置腔体及收容腔体，于所述架体的高度方向上，所述收容腔体和所述安置腔体上下叠放设置；
所述风机设置在所述安置腔体内，所述风管的一端与所述安置腔体连通，所述风管的另一端穿过所述安装件伸入至所述收容腔体内。
3.如权利要求2所述的晶圆处理设备，其特征在于，伸入至所述收容腔体内的所述风管的高度大于所述吸附机构的高度。
4.如权利要求3所述的晶圆处理设备，其特征在于，所述风管与所述安装件之间还设置有密封件。
5.如权利要求1所述的晶圆处理设备，其特征在于，所述吸附件的表面积大于或等于所述吸附面积。
6.如权利要求1所述的晶圆处理设备，其特征在于，所述吸附机构还包括与所述吸附件固定连接的至少一个夹持件，至少一个所述夹持件用于将所述目标物夹持。
7.如权利要求6所述的晶圆处理设备，其特征在于，所述夹持件包括夹持臂及与所述夹持臂连接的夹持部。
8.如权利要求1所述的晶圆处理设备，其特征在于，所述晶圆处理设备还包括清洗机构，所述清洗机构适于对所述目标物进行清洗。
9.如权利要求8所述的晶圆处理设备，其特征在于，所述晶圆处理设备还包括驱动机构，所述驱动机构包括与所述吸附机构连接的第一驱动件、与所述涂胶机构连接的第二驱动件及与所述清洗机构连接的第三驱动件。
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