CN116387207A - 一种晶圆后处理装置 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种晶圆后处理装置,包括:箱体;夹持部,设置于所述箱体中,用于竖直限定晶圆的位置;驱动部,其与所述夹持部传动连接,以带动所述夹持部旋转;清洗部,其在晶圆一侧的竖直面内呈扇形摆动,并向晶圆表面喷射漂洗液和/或干燥气体;旋转挡圈,沿晶圆的外周设置以包围晶圆,所述旋转挡圈与晶圆同步旋转;固定挡圈,沿所述旋转挡圈的外周设置。本发明中,旋转挡圈与晶圆同向旋转,液滴接触到旋转挡圈内壁后,更易沿着内壁向后排走而不产生溅射;旋转挡圈外侧增加固定挡圈,可以有效阻挡旋转挡圈排液口甩出的液体,使液体沿着固定挡圈内壁流落从固定挡圈排液口排走;此结构可有效改善液滴反溅造成晶圆二次污染。
Description
技术领域
本发明属于晶圆生产技术领域,具体而言,涉及一种晶圆后处理装置。
背景技术
集成电路产业是信息技术产业的核心,在助推制造业向数字化、智能化转型升级的过程中发挥着关键作用。芯片是集成电路的载体,芯片制造涉及集成电路设计、晶圆制造、晶圆加工、电性测量、切割封装和测试等工艺流程。其中,化学机械抛光属于晶圆制造工序中的五大核心制程之一。
化学机械抛光后的晶圆表面会残留大量的颗粒物,因此,需要对晶圆进行清洗、干燥等后处理。常见的清洗方式有双流体喷射清洗、滚刷清洗和兆声波清洗等,常见的干燥方式有旋转干燥或马兰戈尼干燥等。
晶圆在利用马兰戈尼效应进行清洗干燥时,晶圆上方设有半圆形的固定挡圈,用于接收并排走从晶圆表面甩出的漂洗液;固定挡圈在晶圆旋转清洗甩干时固定不动,漂洗液撞击到固定挡圈内表面时会发生溅射,有一部分溅射的液滴会带着清洗下来的污染物再次反溅到晶圆表面上,致使晶圆二次污染。
发明内容
本发明旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。为此,本发明提出一种化学机械抛光方法。
本发明一实施例提供了一种晶圆后处理装置,包括:
箱体;
夹持部,设置于所述箱体中,用于竖直限定晶圆的位置;
驱动部,其与所述夹持部传动连接,以带动所述夹持部旋转;
清洗部,其在晶圆一侧的竖直面内呈扇形摆动,并向晶圆表面喷射漂洗液和/或干燥气体;
旋转挡圈,沿晶圆的外周设置以包围晶圆,所述旋转挡圈与晶圆同步旋转;
固定挡圈,沿所述旋转挡圈的外周设置。
在一些实施例中,所述清洗部、旋转挡圈和固定挡圈均配置于所述箱体内。
在一些实施例中,所述箱体至少包括底板和侧板;所述箱体的顶部具有装卸通槽,晶圆由所述装卸通槽放入或取出;所述底板上开设有出液口。
在一些实施例中,所述旋转挡圈包括维持竖直状态的主体板以及沿所述主体板边缘的周向设置的侧壁,所述侧壁与所述主体板围合形成容置腔以容纳晶圆。
在一些实施例中,所述主体板的边缘处沿周向开设有多个第一排液口。
在一些实施例中,所述固定挡圈固定于所述箱体的内侧壁,所述固定挡圈位于所述侧壁的外围并与所述侧壁之间具有间隙地包围所述侧壁的至少部分区域。
在一些实施例中,所述固定挡圈的底部开设有第二排液口。
在一些实施例中,所述夹持部包括竖直设置的卡盘和位于所述卡盘的边缘的多个活动卡爪。
在一些实施例中,所述驱动部包括传动连接的驱动轴和驱动装置;
所述驱动轴穿过所述箱体的侧板连接所述旋转挡圈和所述夹持部,所述驱动装置通过所述驱动轴带动所述旋转挡圈和所述夹持部同步旋转。
在一些实施例中,所述清洗部包括具有转动端和自由端的摆臂组件;
所述摆臂组件被配置为绕其转动端在距晶圆表面一定距离的竖直平面内以弧形轨迹摆动从而形成扇形摆动区域,摆动区域至少覆盖晶圆的表面的部分区域;
所述摆臂组件的自由端配置有喷嘴,在所述摆臂组件摆动过程中,所述喷嘴向晶圆表面喷射漂洗液和/或干燥气体。
与现有技术相比,本发明的有益效果包括:
旋转挡圈与晶圆同向旋转,液滴从晶圆边缘甩出打到旋转挡圈内壁,由于旋转挡圈有与晶圆同向的转动速度,液滴接触到旋转挡圈的内壁后,更易沿着内壁向后排走而不产生溅射。此外,本实施例在旋转挡圈的外侧增加固定挡圈,可以有效阻挡旋转挡圈排液口甩出的液体,使液体沿着固定挡圈的内壁流落从固定挡圈的排液口排走。旋转挡圈和固定挡圈组成的双层挡圈结构可有效改善液滴反溅到晶圆表面造成的二次污染,有效提升马兰戈尼清洗干燥后的晶圆洁净度。
附图说明
通过结合以下附图所作的详细描述,本发明的优点将变得更清楚和更容易理解,这些附图只是示意性的,并不限制本发明的保护范围,其中:
图1示出了现有的晶圆后处理装置的示意图;
图2示出了现有的晶圆后处理装置的挡圈结构示意图;
图3示出了本发明一个具体实施方式提供的晶圆后处理装置的示意图;
图4示出了本发明一个具体实施方式提供的顶盖的示意图;
图5示出了本发明一个具体实施方式提供的晶圆后处理装置的剖视图;
图6示出了本发明一个具体实施方式提供的旋转挡圈的示意图;
图7示出了本发明一个具体实施方式提供的主体板的示意图;
图8示出了本发明一个具体实施方式提供的固定挡圈的示意图;
图9示出了本发明一个具体实施方式提供的夹持部的示意图;
图10示出了本发明一个具体实施方式提供的卡盘外张状态的示意图;
图11示出了本发明一个具体实施方式提供的卡盘固定状态的示意图;
图12示出了本发明一个具体实施方式提供的水滴流向示意图。
具体实施方式
下面结合具体实施例及其附图,对本发明所述技术方案进行详细说明。在此记载的实施例为本发明的特定的具体实施方式,用于说明本发明的构思;这些说明均是解释性和示例性的,不应理解为对本发明实施方式及本发明保护范围的限制。除在此记载的实施例外,本领域技术人员还能够基于本申请权利要求书及其说明书所公开的内容采用显而易见的其它技术方案,这些技术方案包括采用对在此记载的实施例的做出任何显而易见的替换和修改的技术方案。
本说明书的附图为示意图,辅助说明本发明的构思,示意性地表示各部分的形状及其相互关系。应当理解的是,为了便于清楚地表现出本发明实施例的各部件的结构,各附图之间并未按照相同的比例绘制,相同的参考标记用于表示附图中相同的部分。下面通过具体实施方式来进一步说明本发明的技术方案。
需要理解的是,在本发明的描述中,术语“中心”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“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”等仅用于描述目的,而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此,限定有“第一”、“第二”等的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中,除非另有说明,“多个”的含义是两个或两个以上。
在本发明中,“化学机械抛光(Chemical Mechanical Polishing,CMP)”也称为“化学机械平坦化(Chemical Mechanical Planarization,CMP)”。晶圆w(Wafer,W)也称基板(Substrate),其含义和实际作用等同。
现有的晶圆后处理装置100如图1所示,包括:箱体110和位于箱体110内的竖直设置的夹持部130,夹持部130用于竖直限定晶圆w的位置,夹持部130与驱动部160传动连接,驱动部160用于带动夹持部130旋转以间接带动晶圆w旋转。晶圆w远离夹持部130的一侧配置有清洗部120,清洗部120用于向晶圆w表面喷射漂洗液。
晶圆w的边缘的上方配置有半圆挡圈170,用于阻挡因晶圆w旋转而飞溅的漂洗液,半圆挡圈170在晶圆w旋转清洗甩干时固定不动,漂洗液接触到半圆挡圈170的弧形内表面时可沿其内表面向后流动滴落,防止带有污染物的漂洗液滴再次滴到晶圆w表面。
但如图2所示,晶圆w在利用马兰戈尼效应进行清洗干燥时,晶圆w及夹持晶圆w的夹持部130一起高速旋转,漂洗液从晶圆w的表面的边缘甩出时速度很快,液滴在撞击到半圆挡圈170的内表面时会发生溅射,有一部分溅射的液滴会带着清洗下来的污染物再次反溅到晶圆w表面上,对晶圆w造成二次污染。
为了至少解决上述技术问题,本发明一个具体实施方式提供了一种晶圆后处理装置100以防止漂洗液甩出后反溅。具体地,如图3所示,本实施例提供的晶圆后处理装置100包括:
图1示出的夹持部130,用于竖直限定晶圆w的位置;
图1示出的驱动部160,其与夹持部130传动连接,以带动夹持部130旋转;
清洗部120,其在晶圆w一侧的竖直面内呈扇形摆动,并向晶圆w表面喷射漂洗液和/或干燥气体;
旋转挡圈150,沿晶圆w的外周设置以包围晶圆w,旋转挡圈150与晶圆w同步旋转;
固定挡圈140,沿旋转挡圈150的外周设置。
在本实施例中,旋转挡圈150与晶圆w同向旋转,液滴从晶圆w边缘甩出打到旋转挡圈150内壁,由于旋转挡圈150有与晶圆w同向的转动速度,液滴接触到旋转挡圈150的内壁后,更易沿着内壁向后排走而不产生溅射。
此外,本实施例在旋转挡圈150的外侧增加固定挡圈140,可以有效阻挡旋转挡圈150的排液口甩出的液体,使液体沿着固定挡圈140的内壁流落而从固定挡圈140的排液口排走(如图12所示)。
旋转挡圈150和固定挡圈140组成的双层挡圈结构可有效改善液滴反溅到晶圆w表面造成的二次污染,有效提升马兰戈尼清洗干燥后的晶圆w洁净度。
需要说明的是,与现有的晶圆后处理装置100相同的是,本实施例提供的晶圆后处理装置100同样包括箱体110,夹持部130、清洗部120、旋转挡圈150和固定挡圈140均配置于箱体110内。
进一步地,箱体110至少包括底板111和侧板112,箱体110的顶部具有装卸通槽,晶圆w由装卸通槽放入或取出。
在一些可选的实施例中,如图4所示,箱体110的顶部配置有可独立开闭的顶盖114,顶盖114上沿长度方向开设有装卸通槽,装卸通槽的尺寸足以使得晶圆w穿过,经由装卸通槽向箱体110内送入晶圆w或由箱体110内取出晶圆w。装卸通槽处设置有可移动的门板115,当门板115移动后露出装卸通槽,通过外部的机械手将晶圆w由装卸通槽竖直送入箱体110内并固定于夹持部130。当门板115复位后覆盖装卸通槽,顶盖114此时处于闭合状态,开始对晶圆w进行清洗干燥。
需要说明的是,本发明对门板115的移动方式不作具体要求和特殊限定,示例性地,门板115可沿顶盖114的长度方向设置,也即门板115的长度方向与顶盖114的长度方向相互平行。当需要开启顶盖114时,门板115沿顶盖114的长度方向平移,也可以沿顶盖114的宽度方向平移,还可以沿门板115的一端旋转。可以理解的是,无论任何一种移动方式其目的是一致的,均是通过移动门板115以露出装卸通槽或覆盖装卸通槽,因此只要能实现本实施例所要求的顶盖114开闭功能的以上未列出的门板115的其他移动方案均落入本实施例的保护范围和公开范围。
当然可以理解的是,为了实现门板115的移动,还需要配置移动门板115所必须的驱动部件,如图4所示,驱动部件包括安装于顶盖114表面的多条并排设置的导轨116,导轨116的长度与顶盖114的宽度一边平行,导轨116上滑动设置有滑块,门板115固定于滑块上且门板115的长度方向与顶盖114的长度方向平行,滑块传动连接气缸,滑块被配置为在气缸的驱动下沿导轨116移动,从而带动门板115沿顶盖114的宽度方向平移。
容易想到的是,以上描述的驱动部件可以带动门板115沿顶盖114的宽度方向平移,若使门板115的移动方式发生改变,如沿顶盖114的长度方向平移或以门板115一端为轴旋转,则本领域技术人员需要对驱动部件的安装位置及具体结构进行适应性调整,调整后得到的新的技术方案同样落入本发明的保护范围和公开范围之内。
以下结合图9、图10和图11对本实施例限定的夹持部130的结构进行详细说明:
夹持部130包括竖直设置的卡盘131和位于卡盘131的边缘的多个活动卡爪132。具体地,如图9所示,卡盘131的表面的外缘处沿周向等距设置有五个L形结构的活动卡爪132,活动卡爪132限定了晶圆w所在的承载平面,承载平面与卡盘131平行。活动卡爪132通过卡爪转轴与卡盘131的背面(与晶圆w清洗面相背的另一侧表面)的边缘铰接使得活动卡爪132能够以卡爪转轴为中心由卡盘131的背面向卡盘131的正面翻转,也即向靠近晶圆w的擦洗面的方向转动,以卡住晶圆w的边缘。
如图10和图11所示,卡盘131的边缘处设置有多个弹性件133,弹性件133与活动卡爪132的位置对应并顶住活动卡爪132,在自然状态下,弹性件133抵住活动卡爪132使得活动卡爪132外张(如图10所示)。驱动部160带动卡盘131向远离旋转挡圈150的方向水平移动直至卡盘131完全伸出旋转挡圈150,此时弹性件133处于自由状态,活动卡爪132在弹性件133的作用下向远离晶圆w的清洗面的方向转动,便于晶圆w放入卡盘131。
旋转挡圈150的主体板151(图7示出)上设置有多个卡爪顶块154,卡爪顶块154的位置与活动卡爪132的转角的位置对应。放入晶圆w后,传动组件带动卡盘131向靠近旋转挡圈150的方向水平移动,在卡盘131水平移动的过程中,活动卡爪132在卡爪顶块154的拨动下向靠近晶圆w的擦洗面的方向转动从而卡住晶圆w的边缘(如图11所示),此时,弹性件133处于压缩状态,卡爪顶块154抵接于活动卡爪132的转角处。
以下结合图5对本实施例限定的驱动部160的结构进行详细说明:
驱动部160包括传动连接的驱动轴163和驱动装置,驱动轴163穿过箱体110的侧板112连接旋转挡圈150和夹持部130,驱动装置通过驱动轴163带动旋转挡圈150和夹持部130同步旋转。驱动轴163与箱体110之间配置有轴承164,驱动轴163在驱动装置的驱动下在轴承164内旋转。
在图5所示的实施例中,驱动装置包括与卡盘131传动连接的旋转电机161和伸缩电机162,其中,旋转电机161用于带动卡盘131和旋转挡圈150旋转,伸缩电机162用于带动卡盘131沿轴向移动,以使得卡盘131伸出或收回旋转挡圈150内。
本实施例提供的卡盘131具有两种自由度方向的运动,即沿卡盘131的轴向水平移动,使得卡盘131伸出旋转挡圈150的覆盖区域,便于由竖直方向将晶圆w放入卡盘131内;同时,卡盘131还要以贯穿其圆心的中心线为基准进行旋转以带动晶圆w旋转,配合清洗部120对晶圆w表面进行清洗。
以下结合图3对本实施例限定的清洗部120的结构进行详细说明:
清洗部120包括具有转动端和自由端的摆臂组件,摆臂组件被配置为绕其转动端在距晶圆w表面一定距离的竖直平面内以弧形轨迹摆动从而形成扇形摆动区域,摆动区域至少覆盖晶圆w表面的部分区域。摆臂组件的自由端配置有喷嘴,在摆臂组件摆动过程中,喷嘴向晶圆w表面喷射漂洗液和/或干燥气体。
在图3所示的实施例中,摆臂组件包括摆动基座125和喷射机构,摆动基座125的底部与转轴连接,转轴垂直于晶圆w所在平面且位于晶圆w一侧;摆动基座125的顶部与喷射机构连接,摆动基座125可绕转轴转动以带动其顶部的喷射机构摆动。摆动基座125还与电机组件连接使得摆动基座125可在电机组件的驱动下围绕转轴转动,从而实现摆动基座125在平行于晶圆w所在平面的竖直平面内摆动。
喷射机构包括第一喷射组件和第二喷射组件,第一喷射组件位于第二喷射组件的一侧且相互平行设置。第一喷射组件包括第一摆臂121以及设置在第一摆臂121自由端的喷气嘴123;第二喷射组件包括第二摆臂122以及设置在第二摆臂122自由端的喷液嘴124。第一摆臂121和第二摆臂122固定配置于摆动基座125的顶端,在摆动基座125的转动下带动第一摆臂121和第二摆臂122绕轴摆动。
可以理解的是,第一喷射组件和第二喷射组件可以分别单独控制,以在不同的工艺步骤中执行不同的操作。并且第一摆臂121和第二摆臂122可分别旋转,即二者分别以各自与摆动基座125的连接点为基点绕轴旋转。从而可以对第一摆臂121和第二摆臂122分别调整喷射角度,根据不同工艺需求改变喷淋范围和角度,提高了对晶圆w清洗干燥的自适应能力,利于现场作业。
第一喷射组件还包括与喷气嘴123连通的气体管路,气体管路穿过第一摆臂121和摆动基座125连接于供气源。第二喷射组件还包括与喷液嘴124连通的液体管路,液体管路穿过第二摆臂122和摆动基座125连接于供液源。
气体管路用于向喷气嘴123输送含表面活性物质的干燥气体,干燥气体为一种至少包含诸如异丙醇(IPA,iso-Propyl alcohol)之类的可降低漂洗液表面张力的表面活性物质的混合物。
液体管路用于向喷液嘴124输送诸如去离子水(DIW,deionized water)或含有去离子水的漂洗液,漂洗液的表面张力高于干燥气体中表面活性物质的表面张力。
为借助离心力和马兰戈尼效应(Marangoni Effect)实现对晶圆w的干燥,将喷射至晶圆w表面的漂洗液彻底剥离以实现晶圆w的彻底干燥,第一摆臂121和第二摆臂122的轴线彼此平行并且都垂直于转轴的轴线,第一摆臂121的自由端配置有朝晶圆w所在的平面喷射干燥气体的两个喷气嘴123,第二摆臂122的自由端配置有朝晶圆w所在平面喷射漂洗液的一个喷液嘴124。第二摆臂122设置于第一摆臂121的下方,使得当摆动基座125处于非竖直状态时喷液嘴124配置于喷气嘴123下方。然而,应该理解的是,本申请在此方面不受限制。
在一些实施例中,晶圆后处理装置100还可以包括与箱体110连通的抽吸装置(图中未示出),抽吸装置用于将箱体110内残留的漂洗液排出和/或将由晶圆w表面擦除的污染物抽出。
在本实施例中,箱体110的侧壁152处设置有通风格栅(图中未示出),抽吸装置位于箱体110底部并通过抽吸管路与箱体110底部的出液口113连通。开启抽吸装置后,外部空气由箱体110侧壁152处的通风格栅进入箱体110,将箱体110内聚积的残留漂洗液和污染物裹挟后经由抽吸管路抽出外排,确保在对下一晶圆w进行清洗前箱体110内保持清洁,避免对下一晶圆w造成二次污染。
本实施例提供的晶圆后处理装置100与现有的晶圆后处理装置100的显著区别在于:本申请将现有的晶圆后处理装置100中的半圆挡圈170替换为旋转挡圈150和固定挡圈140。
如图6所示,旋转挡圈150包括维持竖直状态的主体板151以及沿主体板151边缘的周向设置的侧壁152,侧壁152与主体板151围合形成容置腔以容纳晶圆w。晶圆w在驱动部160的带动下得以旋转并沿其轴向平行移动,随着晶圆w的平行移动可以完全伸出旋转挡圈150的外部,也可以完全收回旋转挡圈150的内部。
当需要放片时,通过伸缩电机162带动卡盘131沿轴向移动,以使得卡盘131伸出旋转挡圈150,通过外部的机械手将晶圆w竖直放入卡盘131处,并使得晶圆w的边缘与卡盘131边缘的活动卡爪132接触;随后伸缩电机162带动卡盘131复位直至卡盘131完全收回旋转挡圈150内,在移动过程中活动卡爪132在卡爪顶块154的拨动下向靠近晶圆w的擦洗面的方向转动从而卡住晶圆w的边缘,完成对晶圆w的固定。
如图7所示,主体板151的边缘处沿周向开设有多个第一排液口153,旋转挡圈150与卡盘131同向旋转,晶圆w表面的液滴在离心力作用下从晶圆w的边缘甩出飞溅至旋转挡圈150的内壁,由于旋转挡圈150有与晶圆w同向的转动速度,液滴接触到旋转挡圈150的内壁后沿内壁游走并由第一排液口153甩出,减少漂洗液反溅至晶圆w表面造成二次污染。
如图8所示,固定挡圈140为固定于箱体110内壁的环形壁状结构,固定挡圈140围绕侧壁152的外周设置,固定挡圈140的内侧面与侧壁152的外侧面之间留有空隙,主体板151与固定挡圈140合围的箱体110内壁区域之间留有空隙(如图5所示)。侧壁152的部分区域位于固定挡圈140的覆盖范围之内,其余部分则伸出固定挡圈140,固定挡圈140的底部开设有第二排液口141。
在卡盘131和旋转挡圈150的旋转过程中,漂洗液由侧壁152上的第一排液口153甩出进入固定挡圈140与侧壁152之间的环形空腔内,在重力作用下沿箱体110内壁流下至固定挡圈140的底部,并由第二排液口141排出。
本实施例通过设置固定挡圈140可以防止由旋转挡圈150甩出的漂洗液喷溅至箱体110内壁,提高清理难度,同时也起到对漂洗液的汇流作用,将飞溅的漂洗液限制在固定挡圈140合围的区域内,并通过底部的第二排液口141疏排。
本发明实施例提供的晶圆w竖直旋转处理装置的工作过程包括:
步骤S1,放入晶圆w:清洗部120移至晶圆w的一侧,在对晶圆w进行清洗时,气缸带动顶盖114上的门板115移动直至将装卸通槽露出;伸缩电机162驱动卡盘131向远离旋转挡圈150的方向水平移动,使得卡盘131完全伸出旋转挡圈150,此时活动卡爪132在弹性件133的作用下外张;
装置外部的机械手将晶圆w经由装卸通槽竖直送入箱体110内并对准卡盘131外周的活动卡爪132;伸缩电机162带动卡盘131复位直至卡盘131完全收回旋转挡圈150内,在移动过程中,卡爪顶块154抵住活动卡爪132的转角处并拨动活动卡爪132向内转动直至抵住晶圆w的边缘,此时,晶圆w固定于卡盘131上;气缸带动顶盖114上的门板115移动直至覆盖装卸通槽;
步骤S2,晶圆w清洗:摆动基座125带动第二摆臂122绕轴转动,使得第二摆臂122自由端的喷液嘴124的喷射落点正对晶圆w圆心的清洗位置并保持固定,旋转电机161通过驱动轴163带动卡盘131旋转从而使得晶圆w保持一定转速旋转,喷液嘴124向晶圆w表面喷射较高流量的漂洗液,漂洗液喷射在晶圆w的半径上,随着晶圆w旋转,对整个晶圆w表面形成冲洗,从而将晶圆w表面残留的化学药液、以及残留液体中悬浮的污染物微粒快速冲洗干净;
在卡盘131和旋转挡圈150的旋转过程中,漂洗液由侧壁152上的第一排液口153甩出进入固定挡圈140与侧壁152之间的环形空腔内,在重力作用下沿箱体110内壁流下至固定挡圈140的底部,并由第二排液口141排出;
步骤S3,晶圆w干燥:摆动基座125带动第一摆臂121绕轴转动,晶圆w仍维持原有转速旋转,在第一摆臂121摆动的过程中通过其自由端的喷气嘴123向晶圆w表面喷射干燥气体,同时,喷液嘴124仍保持喷射一定流量的漂洗液;
喷射至晶圆w表面的漂洗液在晶圆w旋转的作用下,会形成从漂洗液在晶圆w上的落点附近开始的螺旋向晶圆w边缘扩展的液流,由于干燥气体中的表面活性物质会溶解于漂洗液中,产生朝向晶圆w边缘的马兰戈尼应力,漂洗液在马兰戈尼应力和离心力的作用下,随第二摆臂122朝晶圆w边缘方向扫动时而同时移向晶圆w边缘,漂洗液扫过的靠内侧的晶圆w区域即实现了干燥;
步骤S4,高速甩干:清洗部120移至晶圆w的一侧,喷气嘴123和喷液嘴124停止喷射干燥气体和漂洗液,旋转电机161通过驱动轴163带动晶圆w保持高速旋转,利用离心力甩干晶圆w表面的残余液体;
步骤S5,取出晶圆w:驱动部件带动门板115移动以露出装卸通槽,伸缩电机162通过驱动轴163带动卡盘131向远离旋转挡圈150的方向水平移动,使得卡盘131完全移出旋转挡圈150;在卡盘131移出过程中,卡爪顶块154与活动卡爪132脱离,活动卡爪132在弹性件133的弹力作用下恢复至外张状态,晶圆w解除固定,通过外部的机械手由装卸通槽竖直伸入箱体110内取出晶圆w。
申请人声明,以上所述仅为本发明的具体实施方式,但本发明的保护范围并不局限于此,所属技术领域的技术人员应该明了,任何属于本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内,可轻易想到的变化或替换,均落在本发明的保护范围和公开范围之内。
Claims (10)
1.一种晶圆后处理装置,其特征在于,包括:
箱体;
夹持部,设置于所述箱体中,用于竖直限定晶圆的位置;
驱动部,其与所述夹持部传动连接,以带动所述夹持部旋转;
清洗部,其在晶圆一侧的竖直面内呈扇形摆动,并向晶圆表面喷射漂洗液和/或干燥气体;
旋转挡圈,沿晶圆的外周设置以包围晶圆,所述旋转挡圈与晶圆同步旋转;
固定挡圈,沿所述旋转挡圈的外周设置。
2.根据权利要求1所述的晶圆后处理装置,其特征在于,所述清洗部、旋转挡圈和固定挡圈均配置于所述箱体内。
3.根据权利要求1所述的晶圆后处理装置,其特征在于,所述箱体至少包括底板和侧板;所述箱体的顶部具有装卸通槽,晶圆由所述装卸通槽放入或取出;所述底板上开设有出液口。
4.根据权利要求1所述的晶圆后处理装置,其特征在于,所述旋转挡圈包括维持竖直状态的主体板以及沿所述主体板边缘的周向设置的侧壁,所述侧壁与所述主体板围合形成容置腔以容纳晶圆。
5.根据权利要求4所述的晶圆后处理装置,其特征在于,所述主体板的边缘处沿周向开设有多个第一排液口。
6.根据权利要求4至5任一项所述的晶圆后处理装置,其特征在于,所述固定挡圈固定于所述箱体的内侧壁,所述固定挡圈位于所述侧壁的外围并与所述侧壁之间具有间隙地包围所述侧壁的至少部分区域。
7.根据权利要求1至5任一项所述的晶圆后处理装置,其特征在于,所述固定挡圈的底部开设有第二排液口。
8.根据权利要求1至5任一项所述的晶圆后处理装置,其特征在于,所述夹持部包括竖直设置的卡盘和位于所述卡盘的边缘的多个活动卡爪。
9.根据权利要求1至5任一项所述的晶圆后处理装置,其特征在于,所述驱动部包括传动连接的驱动轴和驱动装置;
所述驱动轴穿过所述箱体的侧板连接所述旋转挡圈和所述夹持部,所述驱动装置通过所述驱动轴带动所述旋转挡圈和所述夹持部同步旋转。
10.根据权利要求1至5任一项所述的晶圆后处理装置,其特征在于,所述清洗部包括具有转动端和自由端的摆臂组件;
所述摆臂组件被配置为绕其转动端在距晶圆表面一定距离的竖直平面内以弧形轨迹摆动从而形成扇形摆动区域,摆动区域至少覆盖晶圆的表面的部分区域;
所述摆臂组件的自由端配置有喷嘴,在所述摆臂组件摆动过程中,所述喷嘴向晶圆表面喷射漂洗液和/或干燥气体。
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