CN117497461A - 晶圆镀膜前处理装置 - Google Patents

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Abstract

本申请公开了一种晶圆镀膜前处理装置，包括干燥腔、加热腔和加热装置，加热装置能够加热加热腔和干燥腔；还包括气循环装置、第一吹气装置和第二吹气装置，加热装置还能够加热气循环装置输送的气体，加热过的气体能够通过第一吹气装置吹向晶圆的正面、并能够通过第二吹气装置吹向晶圆的背面；晶圆进入干燥腔后处于高温环境下，热气从两侧吹向晶圆，能够很好地吹扫晶圆、促进晶圆干燥，并能够吹除晶圆表面的杂质、确保晶圆的洁净，晶圆内部的杂气被烘出后，热气还能够吹散杂气、避免杂气重新附着到晶圆上；本申请提供的晶圆镀膜前处理装置集合了高温烘干和热气吹扫，晶圆通过前处理装置实现了高效的干燥和清洁，有利于晶圆后续镀膜。

Description

晶圆镀膜前处理装置
技术领域
本申请涉及晶圆处理设备技术领域，尤其是一种晶圆镀膜前处理装置。
背景技术
物理气相沉积（PVD）技术是指在真空条件下采用物理方法将材料源表面气化成气态原子或分子、或部分电离成离子，并通过低压气体（或等离子体）在基体表面沉积具有某种特殊功能的薄膜的技术，PVD是主要的晶圆表面处理技术之一。
PVD镀膜技术主要分为三类：真空蒸发镀膜、真空溅射镀膜和真空离子镀膜。在进行Ti/TiN沉积之前，还要对晶圆进行前处理，通常是通过加热去除晶圆里的水汽和上道工艺可能残留下来的杂气等。
传统的前处理工艺一般采用灯泡对晶圆进行加热，灯泡工作产生热量，对着腔体顶部的玻璃进行加热，之后再通过玻璃对腔体内部进行加热，从而实现对晶圆表面的水汽或杂气的去除。
传统的前处理工艺采用灯泡加热、容易导致加热不均匀，从而影响水汽或杂气的去除效果。同时，灯泡的加热方式使得温度的控制比较困难，而温度过高或过低都会影响处理效果。另外，传统的工艺都是利用高温烘烤晶圆，虽然能够很好地起到干燥作用，但处理效率低、晶圆表面的杂质也不易去除。
发明内容
本申请的目的是在于克服现有技术中存在的不足，提供一种晶圆镀膜前处理装置。
为实现以上技术目的，本申请提供了一种晶圆镀膜前处理装置，包括：干燥腔，晶圆能够在干燥腔内接受前处理；加热腔，设于干燥腔一侧；加热装置，设于加热腔内，能够加热加热腔和干燥腔；气循环装置，连通加热腔，加热装置还能够加热气循环装置输送的气体；第一吹气装置，连通气循环装置、并设于干燥腔上方，加热过的气体能够通过第一吹气装置吹向干燥腔中晶圆的正面；第二吹气装置，连通气循环装置、并设于干燥腔下方，加热过的气体能够通过第二吹气装置吹向干燥腔中晶圆的背面。
进一步地，晶圆镀膜前处理装置还包括载具，载具设于干燥腔内；载具包括两个载台，两个载台相对设置、能够配合承接晶圆。
进一步地，任一载台面向另一个载台的一侧设有卡槽，卡槽的槽壁设置呈圆弧形、以便于贴合晶圆；和/或，两个载台的间距可调；和/或，载具还包括两组沿竖直方向延伸设置的传动链，两组传动链的链条流转方向相反，任一组传动链的链条上设置有多个载台，两组传动链上的载台一一对应，对应的两个载台能够配合承接一个晶圆，使得两组链条同步流转、载台能够携晶圆沿竖直方向运动。
进一步地，加热腔设于干燥腔上方；气循环装置包括供气设备，供气设备能够向加热腔通气，加热装置能够加热加热腔中的气体；第一吹气装置设于加热腔和干燥腔之间，第一吹气装置上设有多个出气孔，加热腔中的气体能够通过出气孔吹入干燥腔。
进一步地，出气孔可开闭，出气孔打开时、加热腔中的气体能够通过出气孔吹入干燥腔，出气孔关闭时、气体能够保留在加热腔中；和/或，气循环装置还包括第一通气管和第一气阀，第一通气管连通加热腔和第一吹气装置，第一气阀设于第一通气管上。
进一步地，气循环装置包括供气设备和供气块，加热装置设于供气块中，供气块的壁内设有沿竖直方向螺旋延伸的气道，气道环绕加热装置设置，气道连通供气设备和第一吹气装置。
进一步地，供气块包括圆心部和圆周部，加热装置设于圆心部和圆周部之间；圆心部内设置有一组气道；圆周部内亦设有一组气道。
进一步地，第一吹气装置包括：第一出气管，沿水平方向螺旋延伸；第二出气管，亦沿水平方向螺旋延伸；其中，第一出气管和第二出气管中心对称、交错设置。
进一步地，第二吹气装置包括：限位框，设于干燥腔的底部；至少两个吹气块，吹气块滑动设置在限位框内，吹气块上设有出气孔，出气孔连通气循环装置和干燥腔；驱动组件，用于驱使吹气块沿竖直方向运动；驱动组件驱使吹气块上升时，吹气块能够探出限位框，至少两个吹气块相互远离、使得出气孔的出气方向向外倾斜；驱动组件驱使吹气块下降时，吹气块能够收入限位框，至少两个吹气块相互靠近、使得出气孔的出气方向回正。
进一步地，晶圆镀膜前处理装置还包括抽气泵和回气管，回气管连通干燥腔和气循环装置，抽气泵能够将干燥腔中的气体抽入气循环装置、以便于气体进行二次利用；和/或，晶圆镀膜前处理装置还包括辅助加热装置，辅助加热装置设于干燥腔的底部、能够自下而上加热晶圆；和/或，用于吹拂晶圆的气体为惰性气体；和/或，晶圆镀膜前处理装置还包括第一温度检测件，第一温度检测件用于检测吹拂晶圆的气体温度；和/或，晶圆镀膜前处理装置还包括第二温度检测件，第二温度检测件用于检测干燥腔内的温度。
本申请提供了一种晶圆镀膜前处理装置，包括干燥腔、加热腔和加热装置，加热腔设于干燥腔一侧，加热装置能够加热加热腔和干燥腔；还包括气循环装置、第一吹气装置和第二吹气装置，加热装置还能够加热气循环装置输送的气体，加热过的气体能够通过第一吹气装置吹向干燥腔中晶圆的正面、并能够通过第二吹气装置吹向晶圆的背面；晶圆进入干燥腔后，处于高温环境下，同时，第一吹气装置能够向晶圆正面吹热气、第二吹气装置能够向晶圆背面吹热气，热气吹拂晶圆，能够很好地吹扫晶圆、促进晶圆干燥，并能够吹除晶圆表面的杂质、确保晶圆的洁净，晶圆内部的杂气被烘出后，热气还能够吹散杂气、避免杂气重新附着到晶圆上；本申请提供的晶圆镀膜前处理装置集合了高温烘干和热气吹扫，晶圆通过前处理装置实现了高效的干燥和清洁，有利于晶圆后续镀膜。
附图说明
图1为本申请提供的一种晶圆镀膜前处理装置的结构示意图；
图2为图1所示的晶圆镀膜前处理装置的结构剖视图；
图3为图2所示的晶圆镀膜前处理装置中辅助加热装置和安装架的结构示意图；
图4为图1所示的晶圆镀膜前处理装置中部分结构的透视图；
图5为本申请提供的一种传动链和载具的结构示意图；
图6为本申请提供的一种供气块的结构示意图；
图7为本申请提供的另一种供气块的结构示意图；
图8为本申请提供的又一种供气块的结构示意图；
图9为本申请提供的一种第一吹气装置的结构示意图；
图10为本申请提供的一种第二吹气装置的结构示意图；
图11为图10所示的第二吹气装置中吹气块倾斜时的结构示意图。
具体实施方式
为使本申请的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图对本申请的具体实施方式做详细的说明。在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本申请。但是本申请能够以很多不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本申请内涵的情况下做类似改进，因此本申请不受下面公开的具体实施例的限制。
本申请提供了一种晶圆镀膜前处理装置，包括：干燥腔1，晶圆能够在干燥腔1内接受前处理；加热腔2，设于干燥腔1一侧；加热装置110，设于加热腔2内，能够加热加热腔2和干燥腔1。
其中，加热腔2能够直连干燥腔1，或者，加热腔2和干燥腔1之间隔有玻璃、金属等方便传热的材料层。加热腔2可设于干燥腔1的任一侧。
加热装置110可采用线圈、加热棒等。加热装置110设于加热腔2内，加热装置110工作、使得加热腔2内高温，高温通过加热腔2传递至干燥腔1；晶圆被置入干燥腔1后，能够处于高温环境下、接收烘干干燥处理。
具体可参照图1和图2，图示实施例中，加热腔2设于干燥腔1上方，加热腔2内设置有多个灯泡（灯泡用作加热装置110），多个灯泡沿圆周方向间隔设置、倒装在加热腔2顶部。多个灯泡配合发热，能够很好地维持加热腔2和干燥腔1内的温度；同时，内设有灯泡的加热腔2温度很高，有利于快速加热气体。
本申请并不限定干燥腔1和加热腔2的具体构型和连接方式、亦不限定加热装置110的具体构型。
进一步地，本申请提供的晶圆镀膜前处理装置还包括：气循环装置200，连通加热腔2，加热装置110还能够加热气循环装置200输送的气体；第一吹气装置310，连通气循环装置200、并设于干燥腔1上方，加热过的气体能够通过第一吹气装置310吹向干燥腔1中晶圆的正面；第二吹气装置320，连通气循环装置200、并设于干燥腔1下方，加热过的气体能够通过第二吹气装置320吹向干燥腔1中晶圆的背面。
气循环装置200具有供气和抽气的功能，用于确保干燥腔1和加热腔2内的气压稳定。加热装置110能够直接对气循环装置200进行加热（如使得至少部分气循环装置200设于加热腔2内、或者使得气循环装置200贴近加热腔2设置）、使得气循环装置200预备输出的气体具有预设温度；或者，气循环装置200能够将气体输入加热腔2，气体在加热腔2中受到加热装置110的加热、最终升至预设温度。
第一吹气装置310和第二吹气装置320可以是任意具有出气孔的结构件，也可以是能够促进加热过的气体向干燥腔1运动的动力泵等构件。
具体地，加热装置110工作时，既能够直接加热干燥腔1和加热腔2，又能够加热气循环装置200供给的气体；晶圆进入干燥腔1后，处于高温环境下，同时，第一吹气装置310能够向晶圆正面吹热气、第二吹气装置320能够向晶圆背面吹热气，热气吹拂晶圆，能够很好地吹扫晶圆、促进晶圆干燥，并能够吹除晶圆表面的杂质、确保晶圆的洁净，晶圆内部的杂气被烘出后，热气还能够吹散杂气、避免杂气重新附着到晶圆上。另外，通过第一吹气装置310和第二吹气装置320一上一下吹拂晶圆，能够确保晶圆表面全面地受到热气的吹扫，还能够避免晶圆因为单侧受到气体的吹动而影响位置稳定性。
综上，本申请提供的晶圆镀膜前处理装置集合了高温烘干和热气吹扫，干燥腔1为晶圆提供了稳定的高温空间，加热腔2既实现了对干燥腔1的热传递，又能够通过加热装置110对气循环装置200输送的气体做功、制备热气，第一吹气装置310和第二吹气装置320配合向晶圆吹送热气，热气吹扫晶圆，既能够促进晶圆干燥、又能够实现对晶圆的清洁；晶圆通过前处理装置实现了高效的干燥和清洁，有利于晶圆后续镀膜。
可选地，本申请提供的晶圆镀膜前处理装置还包括载具400，载具400设于干燥腔1内、用于承接晶圆。
载具400能够为晶圆的前处理作业提供稳定的位置。其中，载具400可以采用平台、夹具、吸盘等任意能够稳定晶圆位置的构件。
为方便晶圆在受到载具400支承后，第一吹气装置310和第二吹气装置320吹出的热气仍然能够全面地吹扫晶圆，需要减小载具400接触晶圆的面积，从而确保晶圆表面尽可能全面地暴露在干燥腔1内。
为此，一实施例中，载具400包括两个载台410，两个载台410相对设置、能够配合承接晶圆。
具体可参照图1、图2和图4，图示实施例中，两个载台410沿晶圆的径向相对设置，晶圆能够被置于两个载台410之间、由两个载台410配合支承。
更具体地，图4所示的实施例中，载台410包括底座411和支撑板412，底座411固定于干燥腔1底部、支撑板412设于底座411上、并朝向另一个载台410延伸；支承晶圆时，两个支撑板412能够一左一右撑起晶圆的边缘，如此，既能够稳固晶圆，又能够确保晶圆的正面和背面对外暴露。
由于仅采用两个载台410支撑晶圆的两侧，载台410之间的间隔较大，机械手等传送机构能够方便地向载具400输送晶圆、或者从载具400上取走晶圆，
可选地，任一载台410面向另一个载台410的一侧设有卡槽，卡槽用于容置晶圆。
卡槽能够对晶圆进行限位，例如，图4所示的实施例中，设置在左的支撑板412的右端设有卡槽，设置在右的支撑板412的左端设有卡槽，两个卡槽配合支撑晶圆时，能够将晶圆限制在槽内，从而确保晶圆在干燥腔1内的位置统一且固定；与此同时，两个卡槽配合限制晶圆、还能够避免晶圆沿左右方向位移，从而确保晶圆保持在载台410上、不会在前处理过程中误位移。
可选地，卡槽的槽壁设置呈圆弧形、以便于贴合晶圆。
容易理解的，晶圆大致呈圆盘状，晶圆的侧面为弧面；使得卡槽的槽壁设置呈圆弧形，晶圆被置入卡槽后，晶圆的侧面能够贴合卡槽的弧面，如此，卡槽能够对晶圆进行包角式支撑，有利于载具400对晶圆起到限位和稳固的作用。
可选地，两个载台410的间距可调。
调近两个载台410、以便于载具400支撑小规格晶圆，调远两个载台410、以便于载具400支撑大规格晶圆；使得两个载台410的间距可调，以便于载具400适用于不同规格的晶圆。
为便于调节两个载台410的相对位置，一实施例中，其中至少一个载台410可拆卸地设置在干燥腔1中；例如，底座411上设有腰型孔，干燥腔1底部设有多个沿指向另一个载台410的直线方向间隔设置的螺孔，使得不同位置的螺孔暴露在腰型孔中、栓入螺钉即可将载台410固定在不同位置处。
另一实施例中，设置螺杆、千分尺等手动调节件与其中至少一个载台410相连、用于调节该载台410与另一个载台410在干燥腔1中的相对位置。
又一实施例中，设置气缸、电缸等自动驱动件与其中至少一个载台410相连、用于调节该载台410与另一个载台410在干燥腔1中的相对位置。
本申请并不限定两个载台410间距调节的具体方式。
图1、图2和图4所示的实施例中，支撑板412通过螺钉可拆卸地设置在底座411上，载具400具有多组不同规格的支撑板412；承接另一规格的晶圆前，可以先卸下原先的支撑板412，再选择合适规格的支撑板412安装到底座411上；更换不同规格的支撑板412后，两块支撑板412之间的间距会改变；使得两块支撑板412的间距减小，两个载台410即可配合支承尺寸较小的晶圆；使得两块支撑板412的间距增大，两个载台410即可配合支承尺寸较大的晶圆。另外，该实施例中，可以仅更换其中一块支撑板412，也可以同时更换两块支撑板412，两种方式都能够改变两块支撑板412之间的间距，并能够实现更多样的间距调节、满足更多样的晶圆承接需要。
可选地，载具400还包括两组沿竖直方向延伸设置的传动链420，两组传动链420的链条流转方向相反，任一组传动链420的链条上设置有多个载台410，两组传动链420上的载台410一一对应，对应的两个载台410能够配合承接一个晶圆，使得两组链条同步流转、载台410能够携晶圆沿竖直方向运动。
具体可参照图5，图示实施例中，干燥腔1内有两组传动链420，两组传动链420沿左右方向并排设置；传动链420包括主动链轮、从动链轮、以及套设在主动链轮和从动链轮上的链条；任一组传动链420中，主动链轮和从动链轮沿上下方向间隔设置；设置在左的一组传动链420的主动链轮逆时针旋转，使得该组传动链420的链条逆时针流转；设置在右的另一组传动链420的主动链轮顺时针旋转，使得该组传动链420的链条顺时针流转。两组传动链420的链条同步流转时，二者彼此临近的链条段能够同步向上或者向下运动。
继续参照图5，两组链条上均设有多个载台410，载台410固定设置在链节上，链条流转时，载台410能够进行上升、翻转、下降、翻转的循环运动。两组链条上的载台410一一对应，对应的两个载台410在进入竖直链条段后会处于同一平面内、能够同步升降；当对应的两个载台410运动至两组传动链420之间时，二者彼此正对、能够配合支承一个晶圆。机械手等传送机构将晶圆置入两组传动链420之间、由两个载台410承接后，两组链条同步、反向流转，即可使得晶圆上升或者下降。
通过设置传动链420安装载台410，载具400能够同时承接多个晶圆；通过设置传动链420带动载台410升降，载具400能够具有固定晶圆的上下料位置、并能够确保晶圆的正面和背面都直接受到热气的吹扫。
一具体实施例中，参照图5，载具400能够同时承接三个晶圆。每一次链条流转后，两组传动链420之间都具有三组载台410，处于最高位的一组载台410用于承接晶圆，处于最低位的一组载台410用于输出晶圆。工作时，上料机械手将晶圆送入干燥腔1、并使得晶圆落在最高位的一组载台410上；第一吹气装置310正对最高位的载台410，热气能够自上而下吹扫晶圆的正面；经过一端时间烘干和吹扫后，链条流转、载台410下降，使得晶圆从最高位移动至中间位；新的一组载台410运行至最高位，上料机械手能够将新的晶圆置入其中；晶圆在中间位进行一段时间的烘干后，链条再次流转、载台410下降，使得晶圆从中间位移动至最低位；第二吹气装置320正对最低位的载台410，热气能够自下而上吹扫晶圆的背面；经过一端时间烘干和吹扫后，下料机械手能够取走最低位处的晶圆。
设置传动链420以便于载具400同时承接多个晶圆，在保证每一片晶圆都能够受到预设时长的烘干和吹扫处理的情况下，能够提高前处理装置的处理效率。与此同时，每一片晶圆的正面和背面都能接受热气的直接吹扫，从而确保热气清洁晶圆。
一实施方式中，加热腔2设于干燥腔1上方；气循环装置200包括供气设备，供气设备能够向加热腔2通气，加热装置110能够加热加热腔2中的气体；第一吹气装置310设于加热腔2和干燥腔1之间，第一吹气装置310上设有多个出气孔，加热腔2中的气体能够通过出气孔吹入干燥腔1。
具体可参照图1、图2和图4，图示实施例中，加热腔2设于干燥腔1上方、并连通干燥腔1；第一吹气装置310为内部中空的板结构，第一吹气装置310的一侧设有一个进气孔、面向干燥腔1的底部设有多个出气孔，多个出气孔密集布置；第一吹气装置310设于加热腔2和干燥腔1之间，第一吹气装置310的进气孔连通加热腔2、出气孔连通干燥腔1；加热装置110能够加热第一吹气装置310、并能够通过第一吹气装置310的热传递加热干燥腔1，为方便导热，第一吹气装置310可采用玻璃、塑料、金属等材质制备。
更具体地，供气设备将气体通入加热腔2后，加热装置110能够同时加热气体和加热腔2；热气通过进气孔进入第一吹气装置310、并能够充盈第一吹气装置310的内腔；热气在第一吹气装置310的内腔中扩散后，能够通过多个出气孔均匀地吹入干燥腔1中。
可选地，第一吹气装置310设于载具400正上方，载具400承接晶圆后、第一吹气装置310的出气孔正对晶圆。
增设第一吹气装置310的出气孔，能够确保经由出气孔吹出的热气全面地吹扫晶圆。
为保证通入加热腔2的气体被加热到预设温度，可以延长气体停留在加热腔2内的时间。
为实现气体可控地停留在加热腔2内，一实施方式中，出气孔可开闭，出气孔打开时、加热腔2中的气体能够通过出气孔吹入干燥腔1，出气孔关闭时、气体能够保留在加热腔2中。
例如，图1、图2和图4所示的实施例中，第一吹气装置310为内部中空的板结构，第一吹气装置310设有一个进气孔和多个出气孔；此时，第一吹气装置310的进气孔内还设有活塞，活塞的一端设有堵球；使得堵球远离进气孔，进气孔开放，热气能够进入第一吹气装置310的内腔；使得堵球封堵进气孔，热气无法进入第一吹气装置310、只能保留在加热腔2中。
又例如，第一吹气装置310还包括盖板，盖板能够遮盖第一吹气装置310的出气孔、从而阻止气体吹入干燥腔1，盖板也能够远离第一吹气装置310的出气孔、从而允许气体吹入干燥腔1。
另一实施方式中，气循环装置200还包括第一通气管221和第一气阀222，第一通气管221连通加热腔2和第一吹气装置310，第一气阀222设于第一通气管221上。第一气阀222关闭时，加热腔2内的气体无法通过第一通气管221流入第一吹气装置310；第一气阀222打开后，加热腔2内的气体能够通过第一通气管221流入第一吹气装置310、再经由第一吹气装置310的出气孔吹入干燥腔1。
又一实施方式中，能够通过延长气体的行进路径、延长气体接受加热时间、从而保证气体被加热到预设温度。
例如，气循环装置200包括供气设备和供气块210，加热装置110设于供气块210中，供气块210的壁内设有沿竖直方向螺旋延伸的气道，气道环绕加热装置110设置，气道连通供气设备和第一吹气装置310。
具体可参照图6，图示实施例中，供气块210的中心开放、形成加热腔2、并布置有加热装置110（如加热棒），供气块210内设有螺旋气道；气道的入口靠上设置、连通供气设备，气道围绕加热腔2螺旋延伸、出口靠下设置；气道的出口通过第一通气管221连通第一通气管221，第一通气管221上设有第一气阀222。气道的路径长、并靠近加热装置110，气体在气道中进行时、能够有效地实现加热；在气道出口增设第一气阀222，若气道内的气体未加热到预设温度，或者，干燥腔1不需要吹气时，通过关闭第一气阀222即可满足需要；第一气阀222开启后，热气能够沿着第一通气管221进入第一吹气装置310、再经由第一吹气装置310吹向晶圆正面。
或者，图7所示的实施例中，加热装置110包括两组线圈，第一组线圈设置在中心，第二组线圈与第一组线圈呈同心圆状间隔设置；供气块210内设有两个加热腔A和B，两组线圈分设于加热腔A和B中；两组加热腔A和B将供气块210分隔为多个块部，任一块部中设置有一组螺旋气道；任一气道的入口靠上设置、连通供气设备，出口均靠下设置、直连第一吹气装置310。
或者，图2和图8所示的实施例中，供气块210包括圆心部211和圆周部212，加热装置110设于圆心部211和圆周部212之间；圆心部211内设置有一组气道；圆周部212内亦设有一组气道。
继续参照图2和图8，图示实施例中，加热装置110采用灯泡；圆心部211和圆周部212之间形成环状梯形通道样式的加热腔2，自上而下，加热腔2的开口渐张，以便于适应灯泡形状、控制灯泡的加热空间大小、并促使灯泡向预设区域发光发热。
继续参照图2和图8，圆心部211呈倒锥台状，圆心部211内设置有一组气道；为保证灯泡对气道内气体的加热效果，气道能够靠近加热装置110设置，此时，气道不仅沿竖直方向螺旋延伸，自上而下，气道还距离螺旋轴心愈来愈近。
继续参照图2和图8，圆周部212呈中心缺失锥台状组件的形状，圆周部212内亦设有一组气道；为保证灯泡对气道内气体的加热效果，气道靠近加热装置110设置，此时，气道不仅沿竖直方向螺旋延伸，自上而下，气道还距离螺旋轴心愈来愈近。
本申请并不限定供气块210的具体构型，亦不限定供气块210内气道的设置数量。
设置供气块210，用于走气的气道围绕加热装置110螺旋延伸，气道的路径长、有利于保证气体的受热时长，气道靠近加热装置110、有利于气体受热升温。
一些实施例中，供气块210内设置多组气道，使得多组气道串联，能够进一步增长气体的运动路径。例如，圆心部211和圆周部212内分别设有一组气道，圆周部212中的气道的一端连通供气设备、另一端连通圆心部211中的气道，圆心部211中的气道的另一端连通第一吹气装置310，此时，供气设备输入的气体会走过两段气道、气体的行进路程长、且始终围绕加热装置110进行输送。
另有一些实施例中，供气块210内设置多组气道，任一组气道独立地连通供气设备。例如，图8所示的实施例中，气循环装置200包括两组进气管223，其中一组进气管223连通供气设备和圆心部211，其中另一组进气管223连通供气设备和圆周部212。供气设备能够通过进气管223分别对圆心部211和圆周部212进行供气，气体进入圆心部211和圆周部212后、能够沿着对应的螺旋气道前进，螺旋气道能够延长气体的运动路径、从而延长气体接受加热的时间，同时，气道临近加热装置110设置，气道内的气体能够被有效、快速地加热。使得气道能够独立地接收供气，不同的气道还能够用于通入不同的气体，以满足更多样的晶圆前处理需要。
可选地，进气管223上设有第二气阀，通过控制第二气阀打开或者关闭，即可根据需要选择是否对圆心部211或者圆周部212进行供气，从而满足更样的晶圆前处理需要。
可选地，圆心部211和/或圆周部212内的气道出口连通加热腔2，此时，通过气道的气体还能够进入加热腔2，继续在加热腔2内接受加热。需要热气吹扫时，热气通过加热腔2进入第一吹气装置310。
可选地，圆心部211和/或圆周部212内的气道出口连通第一吹气装置310，此时，热气能够直接通入第一吹气装置310。
可选地，气循环装置200包括两组第一通气管221，两组第一通气管221上分别设有一个第一气阀222，其中一组第一通气管221连通圆心部211内的气道和第一吹气装置310，其中另一组第一通气管221连通圆周部212内的气道和第一吹气装置310。此时，通过关闭第一气阀222，气体还能够停留在气道中、从而控制气体的受热时间。
又例如，第一吹气装置310包括：第一出气管311，沿水平方向螺旋延伸；第二出气管312，亦沿水平方向螺旋延伸；第一出气管311和第二出气管312中心对称、交错设置。
具体可参照图9，使得第一出气管311和第二出气管312中心对称、交错设置，两组出气管能够盘绕呈蚊香状，如此，能够在有限的空间内布置尽可能多的管道，从而保证气体具有足够长的行进路径。
一实施例中，第一出气管311和/或第二出气管312的一端进气、另一端出气，加热装置110通过加热出气管、实现对气体的加热，气体在出气管内行走预设时长、实现加热。
另一实施例中，第一出气管311的一端进气、另一端连通第二出气管312，第二出气管312的另一端出气，此时，气体的行走路径更长，更能够进一步保证气体的加热效果。
又一实施例中，第一出气管311的一端进气、另一端连通第二出气管312，第二出气管312的另一端出气，同时，第二出气管312上设有多个出气孔，出气孔沿着第二出气管312的螺旋延伸方向间隔设置，此时，第一吹气装置310能够多点吹气、从而改善热气对晶圆的吹扫效果。
还有一实施例中，供气块210包括圆心部211和圆周部212，第一出气管311连通圆心部211内的气道和干燥腔1，第二出气管312连通圆周部212内的气道和干燥腔1。在气道下游加装螺旋延伸的出气管、能够进一步延长气体的行走路径、延长气体的受热时长、保证气体的加热效果。进一步地，在第一出气管311和第二出气管312的管道上设置多个出气孔，还能够改善第一吹气装置310对晶圆的吹扫效果。
第二吹气装置320的构型可以设置呈与第一吹气装置310类似。
为了改善第二吹气装置320的出气效果，一实施方式中，参照图1、图2和图4，第二吹气装置320设置呈莲蓬状，第二吹气装置320上设有多个出气孔，出气孔连通气循环装置200和干燥腔1；愈远离第二吹气装置320的轴心、出气孔的倾斜程度愈高，如此，第二吹气装置320吹出的气体具有扩散的驱使、以便于热气全面地吹扫晶圆背面。
另一实施方式中，第二吹气装置320包括：限位框321，设于干燥腔1的底部；至少两个吹气块322，吹气块322滑动设置在限位框321内，吹气块322上设有出气孔，出气孔连通气循环装置200和干燥腔1；驱动组件323，用于驱使吹气块322沿竖直方向运动；驱动组件323驱使吹气块322上升时，吹气块322能够探出限位框321，至少两个吹气块322相互远离、使得出气孔的出气方向向外倾斜；驱动组件323驱使吹气块322下降时，吹气块322能够收入限位框321，至少两个吹气块322相互靠近、使得出气孔的出气方向回正。
具体可参照图10和图11，图示实施例中，限位框321的顶部开放、其他壁封闭；限位框321的底部设有开孔，驱动组件323（可采用气缸、电缸等）的活动端通过开孔与吹气块322相连；限位框321内设有活动块324，活动块324与驱动组件323的活动端相连、能够在驱动组件323的驱使下在限位框321内沿竖直方向运动；活动块324上设有两个吹气块322，两个吹气块322沿左右方向相对设置，任一吹气块322通过转轴可转动地设置在活动块324上，任一吹气块322与活动块324之间还设有弹性件325（如弹簧、弹片等）；限位框321贴合吹气块322的内壁设置呈斜面，自上而下，限位框32左右两侧的内壁朝向彼此倾斜，吹气块322贴合限位框321的外壁设置呈与能够与限位框32内壁贴合的斜面；如此，驱动组件323驱使活动块324自下而上运动时，随着斜面的释放，弹性件325能够逐渐推开吹气块322、使得两个吹气块322朝远离对方的方向转动，也就使得吹气块322中的出气孔逐渐倾斜；驱动组件323驱使活动块324自上而下运动时，受到斜面的限制、吹气块322会逐渐回收、并使得弹性件325被压缩。吹气块322最终能够被回收至出气孔沿竖直方向延伸的状态。
通过设置可转动的吹气块322，经由第二吹气装置320吹出的气体的朝向和角度可调，更有利于气体准确地吹扫晶圆背面，并有以利于第二吹气装置320吹扫不同规格的晶圆。
增加吹气块322的设置数量、或者增加吹气块322内出气孔的数量，还能够通过布设出气孔优化热气吹扫晶圆背面的效果。本申请并不限定限位框321内吹气块322的数量和具体构型。
可选地，第二吹气装置320还包括中心吹气块，全部的吹气块322围绕中心吹气块设置，驱动组件323驱使吹气块322上升时，全部的吹气块322向远离中心吹气块的方向翻转，吹气块322中的气道倾斜延伸、但中心吹气块中的气道始终保持竖直延伸的状态。
可选地，晶圆镀膜前处理装置还包括抽气泵510和回气管520，回气管520连通干燥腔1和气循环装置200，抽气泵230能够将干燥腔1中的气体抽入气循环装置200、以便于气体进行二次利用。
需要解释的是，为保证前处理过程中气体吹扫晶圆而干燥腔1内气压稳定，气循环装置200还包括抽气设备（如真空泵）、用于时时或定时或按需抽出干燥腔1内的气体。抽出的气体往往还具备温度，若直接排出气体、会造成浪费。
为此，设置回气管520，一实施例中，回气管520连通干燥腔1和气循环装置200的供气设备，抽气泵230将干燥腔1中具备余热的气体抽入供气设备、供气装置再将气体通向加热装置110。此时，具有余热的气体能够预热供气设备内的气体，如此，有利于后续气体的加热、能够提高气体的受热升温效率。
另一实施例中，循环装置200包括供气块210，供气块210内设有气道，回气管520连通干燥腔1和气道，抽气泵230抽出的具有余热的气体能够直接进入气道进行二次加热，加热效率高。
又一实施例中，回气管520连通干燥腔1和加热腔2，抽气泵230抽出的具有余热的气体能够直接进入加热腔2进行二次加热。
本申请并不限定余热气体回流的最终目的地，利用抽气泵510和回气管520，能够二次利用余热气体，促进生产和节能。
可选地，晶圆镀膜前处理装置还包括辅助加热装置120，辅助加热装置120设于干燥腔1的底部、能够自下而上加热晶圆。
辅助加热装置120可采用线圈、加热棒、灯泡等。
通过在干燥腔1底部增设辅助加热装置120，尤其是在干燥腔1体积较大的情况下，能够很好地控制干燥腔1内的温度，确保晶圆处于温度均衡的烘干环境下。
可选地，辅助加热装置120的高度位置可调。
调节辅助加热装置120的高度，即可调整辅助加热装置120的发热位置，确保辅助加热装置120均匀地调控干燥腔1的底部温度、尤其是保证晶圆附近的温度保持为预设温度。
一具体实施例中，参照图1至图3，辅助加热装置120采用加热线圈，加热线圈沿着干燥腔1的底部内壁环绕成圈。干燥腔1内还设有安装架3，安装架3设置呈J型，安装架3的钩部用于容置加热线圈、竖直部上设有沿竖直方向延伸的腰孔，干燥腔1的内壁上设有多个沿竖直方向间隔排布的螺孔，使得不同高度位置的螺孔暴露在安装架3的腰孔中、栓入螺钉即可锁紧安装架3和干燥腔1、并将安装架3紧固在不同的高度位置处。干燥腔1内设置有多组安装架3，多组安装架3沿着干燥腔1的内壁间隔设置、能够配合支撑加热线圈。需要时，能够通过腰孔和螺孔调整安装架3的高度位置、以便于将加热线圈调节至所需高度。
其他实施例中，利用安装架支撑辅助加热装置120时，还可以通过设置气缸、电缸等自动驱动件驱使安装架升降，从而实现对辅助加热装置120高度位置的自动调节。如此设置，若前处理过程中发现晶圆所在位置的温度过低，还可以通过将加热装置120调节至靠近晶圆的高度位置、实现对晶圆所在位置的温度补偿；同理，若晶圆所在位置的温度过高，可以调远加热装置120实现降温。
可选地，用于吹拂晶圆的气体为惰性气体。
采用惰性气体，如氦（He）、氖（Ne）、氩（Ar）等吹拂晶圆，不易损害晶圆的表面结构、不易污染晶圆表面的成分，还能够有效地保护晶圆。
可选地，晶圆镀膜前处理装置还包括第一温度检测件，第一温度检测件用于检测吹拂晶圆的气体温度。
其中，第一温度检测件可采用热电偶、红外温度计等方便检测温度的构件。通过设置第一温度检测件检测吹拂晶圆的气体温度，能够确保预备吹扫晶圆的气体达到预设温度、避免低温或者高温气体直接吹扫晶圆而损害晶圆。
一实施例中，第一温度检测件用于检测加热腔2内的气体温度；此时，气体在加热腔2内加热至预设温度后、再通过第一吹气装置310吹入干燥腔1；在气体吹入干燥腔1前，先通过第一温度检测件确认气体达到预设位置，再打开第一吹气装置310的出气孔、实现热气对晶圆的吹扫。
另一实施例中，气循环装置200还包括第一通气管221，第一通气管221连通加热腔2（或者气道）和第一吹气装置310，加热后的气体能够通过第一通气管221流入第一吹气装置310、再经由第一吹气装置310的出气孔吹入干燥腔1；第一温度检测件用于检测第一通气管221内气体是否达到预设温度，确认气体达到预设温度后，第一气阀222打开、允许气体吹扫晶圆。
本申请并不限定第一温度检测件的数量和具体检测位置，若有需要，能够在气体流经的各个路径上都布置一组第一温度检测件、以时时确认气体在各阶段的温度。
可选地，晶圆镀膜前处理装置还包括第二温度检测件，第二温度检测件用于检测干燥腔1内的温度。
其中，第二温度检测件可采用热电偶、红外温度计等方便检测温度的构件。通过设置第二温度检测件检测干燥腔1内的温度，能够确保晶圆是否处于预设温度的烘干环境下，从而确保晶圆在预设环境下完成前处理。
可选地，干燥腔1内布置有多组第二温度检测件，其中一组第二温度检测件靠近干燥腔1的顶部设置、其中另一组第二温度检测件靠近干燥腔1的底部设置。
在干燥腔1的顶部和底部分别设置一组第二温度检测件，能够确认干燥腔1两端的温度差，避免存在一侧温度过高而另一侧温度过低的不利情况。同时，干燥腔1的顶部设有加热装置110、底部设有辅助加热装置120，当检测到顶部或者底部的温度不合理时，控制系统能够及时调整加热装置110和辅助加热装置120的工作情况，从而第一时间优化前处理装置的工作效率。
以上实施例仅表达了本申请的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对申请专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本申请构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本申请的保护范围。因此，本申请专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (10)

1.一种晶圆镀膜前处理装置，其特征在于，包括：
干燥腔（1），晶圆能够在所述干燥腔（1）内接受前处理；
加热腔（2），设于所述干燥腔（1）一侧；
加热装置（110），设于所述加热腔（2）内，能够加热所述加热腔（2）和所述干燥腔（1）；
气循环装置（200），连通所述加热腔（2），所述加热装置（110）还能够加热所述气循环装置（200）输送的气体；
第一吹气装置（310），连通所述气循环装置（200）、并设于所述干燥腔（1）上方，加热过的气体能够通过所述第一吹气装置（310）吹向所述干燥腔（1）中晶圆的正面；
第二吹气装置（320），连通所述气循环装置（200）、并设于所述干燥腔（1）下方，加热过的气体能够通过所述第二吹气装置（320）吹向所述干燥腔（1）中晶圆的背面。
2.根据权利要求1所述的晶圆镀膜前处理装置，其特征在于，还包括载具（400），所述载具（400）设于所述干燥腔（1）内；
所述载具（400）包括两个载台（410），两个所述载台（410）相对设置、能够配合承接晶圆。
3.根据权利要求2所述的晶圆镀膜前处理装置，其特征在于，任一所述载台（410）面向另一个所述载台（410）的一侧设有卡槽，所述卡槽的槽壁设置呈圆弧形、以便于贴合晶圆；
和/或，两个所述载台（410）的间距可调；
和/或，所述载具（400）还包括两组沿竖直方向延伸设置的传动链（420），两组所述传动链（420）的链条流转方向相反，任一组所述传动链（420）的链条上设置有多个所述载台（410），两组所述传动链（420）上的所述载台（410）一一对应，对应的两个所述载台（410）能够配合承接一个晶圆，使得两组所述链条同步流转、所述载台（410）能够携晶圆沿竖直方向运动。
4.根据权利要求1所述的晶圆镀膜前处理装置，其特征在于，所述加热腔（2）设于所述干燥腔（1）上方；
所述气循环装置（200）包括供气设备，所述供气设备能够向所述加热腔（2）通气，所述加热装置（110）能够加热所述加热腔（2）中的气体；
所述第一吹气装置（310）设于所述加热腔（2）和所述干燥腔（1）之间，所述第一吹气装置（310）上设有多个出气孔，所述加热腔（2）中的气体能够通过所述出气孔吹入所述干燥腔（1）。
5.根据权利要求4所述的晶圆镀膜前处理装置，其特征在于，所述出气孔可开闭，所述出气孔打开时、所述加热腔（2）中的气体能够通过所述出气孔吹入所述干燥腔（1），所述出气孔关闭时、气体能够保留在所述加热腔（2）中；
和/或，所述气循环装置（200）还包括第一通气管（221）和第一气阀（222），所述第一通气管（221）连通所述加热腔（2）和所述第一吹气装置（310），所述第一气阀（222）设于所述第一通气管（221）上。
6.根据权利要求1所述的晶圆镀膜前处理装置，其特征在于，所述气循环装置（200）包括供气设备和供气块（210），所述加热装置（110）设于所述供气块（210）中，所述供气块（210）的壁内设有沿竖直方向螺旋延伸的气道，所述气道环绕所述加热装置（110）设置，所述气道连通所述供气设备和所述第一吹气装置（310）。
7.根据权利要求6所述的晶圆镀膜前处理装置，其特征在于，所述供气块（210）包括圆心部（211）和圆周部（212），所述加热装置（110）设于所述圆心部（211）和所述圆周部（212）之间；
所述圆心部（211）内设置有一组气道；
所述圆周部（212）内亦设有一组气道。
8.根据权利要求1所述的晶圆镀膜前处理装置，其特征在于，所述第一吹气装置（310）包括：
第一出气管（311），沿水平方向螺旋延伸；
第二出气管（312），亦沿水平方向螺旋延伸；
其中，所述第一出气管（311）和所述第二出气管（312）中心对称、交错设置。
9.根据权利要求1所述的晶圆镀膜前处理装置，其特征在于，所述第二吹气装置（320）包括：
限位框（321），设于所述干燥腔（1）的底部；
至少两个吹气块（322），所述吹气块（322）滑动设置在所述限位框（321）内，所述吹气块（322）上设有出气孔，所述出气孔连通所述气循环装置（200）和所述干燥腔（1）；
驱动组件（323），用于驱使所述吹气块（322）沿竖直方向运动；
所述驱动组件（323）驱使所述吹气块（322）上升时，所述吹气块（322）能够探出所述限位框（321），至少两个所述吹气块（322）相互远离、使得所述出气孔的出气方向向外倾斜；
所述驱动组件（323）驱使所述吹气块（322）下降时，所述吹气块（322）能够收入所述限位框（321），至少两个所述吹气块（322）相互靠近、使得所述出气孔的出气方向回正。
10.根据权利要求1-9任一项所述的晶圆镀膜前处理装置，其特征在于，所述晶圆镀膜前处理装置还包括抽气泵（510）和回气管（520），所述回气管（520）连通所述干燥腔（1）和所述气循环装置（200），所述抽气泵（230）能够将所述干燥腔（1）中的气体抽入所述气循环装置（200）、以便于所述气体进行二次利用；
和/或，所述晶圆镀膜前处理装置还包括辅助加热装置（120），所述辅助加热装置（120）设于所述干燥腔（1）的底部、能够自下而上加热晶圆；
和/或，用于吹拂晶圆的气体为惰性气体；
和/或，所述晶圆镀膜前处理装置还包括第一温度检测件，所述第一温度检测件用于检测吹拂晶圆的气体温度；
和/或，所述晶圆镀膜前处理装置还包括第二温度检测件，所述第二温度检测件用于检测所述干燥腔（1）内的温度。
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