CN201374316Y - 一种用于晶圆清洗或腐蚀的旋转装置 - Google Patents

一种用于晶圆清洗或腐蚀的旋转装置 Download PDF

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宁永铎
吴红兵
韩晨华
徐继平
籍小兵
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You Yan Semi Materials Co., Ltd.
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Beijing General Research Institute for Non Ferrous Metals
Grinm Semiconductor Materials Co Ltd
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Abstract

本实用新型提供一种用于晶圆清洗或腐蚀的旋转装置，它包括电机，电机接传动连接件，传动连接件接滚轮，滚轮嵌入框架内，滚轮与晶圆接触，使晶圆在加工过程中旋转。8英寸晶圆旋转装置直接放置在设备槽子内部，8英寸晶圆的载具放置在旋转装置的框架上，处理6英寸以及5英寸晶圆时，需要在所述的两个滚轮上外挂旋转传动机构，就可以带动5、6英寸晶圆使之旋转。旋转装置由聚四氟乙烯经过机床加工而成，可以使各个尺寸的晶圆在清洗过程中的旋转。本实用新型的优点：结构简单、成本低、操作简便。

Description

一种用于晶圆清洗或腐蚀的旋转装置
技术领域
本实用新型涉及一种用于使晶圆在清洗或腐蚀过程中旋转的旋转装置，特别适用于晶圆研磨后清洗以及腐蚀之类的晶圆需要旋转的工艺。
背景技术
半导体晶圆产业发展非常迅速，在世界各地半导体晶圆生产加工厂纷纷成立。清洗与化学腐蚀是任何半导体材料工厂所不可或缺的工序。
在槽式湿法清洗或者腐蚀的过程中，一般使用聚四氟乙烯花篮作为晶圆的承载器具，晶圆与聚四氟乙烯花篮接触位置的局部温度、化学液浓度与未与聚四氟乙烯花篮接触的位置相比，难免会由于难以即时传导连通而导致有较大的差异。局部温度、浓度的差别会导致晶圆表面粗糙度不同，洁净程度也不同。宏观的看，这种区别体现在晶圆与聚四氟乙烯花篮接触的位置亮度或者色泽与其他区域不同。这样的晶圆是不会通过质量标准的。
如果在清洗过程中，晶圆可以避免局部位置长时间与清洗花篮接触，而尽可能的使晶圆表面所有位置保持和化学试剂接触的一致性，那么势必可以使晶圆表面各个位置得到均匀的化学作用，这样一来晶圆在清洗或者腐蚀之后表面的光泽和粗糙程度也会是均匀一致的。
发明内容
本实用新型提供一种用于晶圆清洗或腐蚀的旋转装置，采用本装置适用于8英寸、6英寸以及5英寸晶圆在清洗或者腐蚀过程中旋转，该装置结构简单，操作方便，效果好。
为达到上述发明目的，本实用新型采用以下技术方案：
这种用于晶圆清洗或腐蚀的晶圆旋转装置，它包括电机，电机接传动连接件，传动连接件接滚轮，滚轮嵌入框架内。
电机的传动轴通过伞齿轮与滚轮末端的齿牙互相啮合，以达到传动的效果。电机的转速可调，晶圆的转速随之可调。
所述的滚轮的直径范围在20～100mm之间。在处理8英寸晶圆时直接采用本旋转装置，如果处理6英寸以及5英寸晶圆时，需要在所述的两个滚轮上外挂5、6英寸晶圆的旋转传动机构。
8英寸旋转装置的框架直接放置于清洗或腐蚀设备的槽子内部，电机根据实际情况固定安装在槽子侧面或者架设在槽子上方。8英寸晶圆的载具放置在旋转装置的框架上。
支架的两侧开有孔，孔内设定位环，滚轮III、IV中心的轴与定位环配合，支架固定在框架上。
所述的滚轮表面包裹着耐化学腐蚀塑料橡胶材料。
5、6英寸的旋转传动机构外挂在8英寸旋转装置上面，易于安装和拆卸，以适应不同尺寸的晶圆。其应用范围可以是所有湿法清洗、腐蚀。适当调整滚轮的设计尺寸，其适用范围可以涵盖所有尺寸的晶圆。所述的滚轮可做成为空心筒，以减轻重量。
旋转装置的滚轮主要由聚四氟乙烯构成，聚四氟乙烯外表面需要接触晶圆，所以需要包裹一层耐化学腐蚀、摩擦系数大塑料橡胶材料。
本实用新型的优点是：可以实现高端设备对低端加工品的兼容，使设备的加工对象不再单一，最大限度的利用设备，节约成本。旋转装置结构简单、成本低、操作简便。而且，硅片旋转装置由聚四氟乙烯经过车床加工而成有下列优点：
耐腐蚀性-能够承受除了熔融的碱金属，氟化介质以及高于300℃氢氧化钠之外的所有强酸(包括王水)、强氧化剂、还原剂和各种有机溶剂的作用。
绝缘性-不受环境及频率的影响，体积电阻可达1018欧姆·厘米，介质损耗小，穿电压高。
耐高低温性-对温度的影响变化不大，温域范围广，可使用温度-190∽260℃。
自润滑性----聚四氟乙烯具有塑料中最小的摩擦系数，是理想的无油润滑材料。
表面不粘性-已知的固体材料都不能粘附在表面上，是一种表面能最小的固体材料。
耐大气老化性，耐辐照性能和较低的渗透性-长期暴露于大气中，表面及性能保持不变。
不燃性-限氧指数在90以下。
附图说明
图1：用于8英寸晶圆的旋转装置的示意图
图2：用于5、6英寸晶圆的旋转装置的示意图
图3：图2中旋转传动机构组装图
图1、图2、图3中，1为驱动电机，2为8英寸晶圆，3为电机的传动轴，4为框架，5、5′为滚轮I、II，6为6英寸晶圆，7为用于5、6英寸晶圆旋转的传动机构，8为用于5、6英寸旋转传动机构的连接轴，9、9′为用于5、6英寸晶圆旋转的传动机构的滚轮III、IV，10为定位环，11为支架。
具体实施方式
8英寸晶圆旋转装置包含驱动电机，电机可以驱动两根传动轴，另有一框架，框架内嵌入两根平行的滚轮，滚轮一段有齿牙与电机传动轴的连接件上的伞齿轮啮合，可以传动。两根滚轮的旋转方向和转速保持一致。8英寸晶圆的载具放置在框架上，晶圆与滚轮接触。
如果处理6英寸以及5英寸晶圆时，需要在所述的两个滚轮上外挂旋转传动机构。它包含支架，位于支架两侧、架在滚轮I、II上的滚轮III、IV。两根滚轮中空，内部穿插着轴。所述的支架的两侧开有孔，孔内设定位环，滚轮III、IV中心的轴与定位环配合，支架固定在框架上。5、6英寸滚轮与8英寸滚轮接触，可以被8英寸滚轮带动旋转。

Claims (8)

1、一种用于晶圆清洗或腐蚀的旋转装置，其特征在于：它包括电机，电机接传动连接件，传动连接件接滚轮，滚轮嵌入框架内。
2、根据权利要求1所述的旋转装置，其特征在于：所述的滚轮为两根平行的滚轮，两根滚轮的旋转方向和转速一致。
3、根据权利要求1或2所述的旋转装置，其特征在于：旋转装置还包括用于使5、6英寸晶圆旋转的传动机构，所述的传动机构包括：支架，位于支架两侧、架在滚轮I、II上的滚轮III、IV。
4、、根据权利要求3所述的旋转装置，其特征在于：所述的支架的两侧开有孔，孔内设定位环，滚轮III、IV中心的轴与定位环配合，支架固定在框架上。
5、根据权利要求1或3所述的旋转装置，其特征在于：所述的滚轮的直径范围在20～100mm之间。
6、根据权利要求1或2或3或4所述的旋转装置，其特征在于：所述的滚轮表面包裹着耐化学腐蚀塑料橡胶材料。
7、根据权利要求1或2或3或4所述的旋转装置，其特征在于：所述的滚轮为空心筒。
8、根据权利要求1或3所述的旋转装置，其特征在于：所述的滚轮由聚四氟乙烯材料做成。
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