CN209981183U - 晶舟清洗装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及半导体制造技术领域，尤其涉及一种晶舟清洗装置。所述晶舟清洗装置包括：清洗腔，包括多个均沿竖直方向延伸的清洗槽，所述清洗槽用于容纳并清洗直立的晶舟；传送腔，沿竖直方向叠置于所述清洗腔上方，用于在外界与所述清洗腔之间传送所述晶舟。本实用新型减小了单个清洗槽的占地面积，增大了单位面积上能够设置的清洗槽的数量，从而在提高晶舟清洗效率的同时，相应降低了对无尘室空间的占用，间接减少了晶圆制造成本。
Description
技术领域
本实用新型涉及半导体制造技术领域，尤其涉及一种晶舟清洗装置。
背景技术
随着智能手机、平板电脑等移动终端向小型化、智能化、节能化的方向发展，芯片的高性能、集成化趋势明显，促使芯片制造企业积极采用先进工艺，对制造出更快、更省电的芯片的追求愈演愈烈。尤其是许多无线通讯设备的主要元件需用40nm以下先进半导体技术和工艺，因此对先进工艺产能的需求较之以往显著上升，带动集成电路厂商不断提升工艺技术水平，通过缩小晶圆水平和垂直方向上的特征尺寸以提高芯片性能和可靠性，以及通过3D结构改造等非几何工艺技术和新材料的运用来影响晶圆的电性能等方式，实现硅集成的提高，以迎合市场需求。然而，这些技术的革新或改进都是以晶圆的生成、制造为基础。
晶圆是指硅半导体集成电路制作所用的硅晶片，由于其形状为圆形，故称为晶圆。在硅晶片上可加工、制作成各种电路元件结构，而成为有特定电性功能的集成电路产品。
晶舟作为晶圆的承载装置，被广泛应用于扩散、沉积、氧化等工艺中。随着半导体产业的发展，晶圆的尺寸不断扩大，应用于扩散工艺的晶舟尺寸也相应变大。这就使得用于清洗晶舟的晶舟清洗装置的尺寸也相应扩大，对于无尘室空间的占用面积增大，进而导致半导体生产成本的上升。
在现有的晶舟清洗装置中设置有多个水平清洗槽，晶舟横卧于所述水平清洗槽进行清洗。水平清洗槽的设置，单位面积上能够设置的清洗槽的数量减少，从而降低了晶舟的清洗效率。
因此，如何减少晶舟清洗装置的占地面积，提高晶舟清洗效率，是目前亟待解决的技术问题。
实用新型内容
本实用新型提供一种晶舟清洗装置，用于解决现有的晶舟清洗装置占地面积较大的问题。
为了解决上述问题，本实用新型提供了一种晶舟清洗装置，包括：
清洗腔，包括多个均沿竖直方向延伸的清洗槽，所述清洗槽用于容纳并清洗直立的晶舟；
传送腔，沿竖直方向叠置于所述清洗腔上方，用于在外界与所述清洗腔之间传送所述晶舟。
优选的，所述传送腔包括相互独立的第一子传送腔和第二子传送腔；所述第一子传送腔用于传送未清洗的所述晶舟至所述清洗腔；所述第二子传送腔用于传送清洗后的所述晶舟至外界。
优选的，还包括沿水平方向分布于所述清洗腔相对两侧的装载腔和卸载腔；所述装载腔用于将未清洗的所述晶舟自所述第一子传送腔传送至所述清洗腔；所述卸载腔用于将清洗后的所述晶舟自所述清洗腔传送至所述第二子传送腔。
优选的，所述装载腔内具有用于承载所述晶舟的治具；所述清洗腔内具有装载手臂，用于将承载有所述晶舟的治具传输至所述清洗槽。
优选的，所述治具包括由多个支架围绕而成的容纳腔，所述容纳腔用于容纳直立的所述晶舟；所述治具的顶部具有一提手，用于所述装载手臂抓持。
优选的，所述装载腔内还具有一旋转台，所述旋转台上设置有多个所述治具，用于旋转接收来自于所述第一子传送腔的所述晶舟。
优选的，所述清洗腔内还具有卸载手臂，用于将清洗后的所述晶舟转移至所述卸载腔。
优选的，所述第一子传送腔内具有第一轨道以及与所述第一轨道连接的第一传送手臂，所述第一传送手臂用于将未清洗的所述晶舟自外界传输至所述装载腔。
优选的，所述第二子传送腔内具有第二轨道以及与所述第二轨道连接的第二传送手臂，所述第二传送手臂用于将清洗后的所述晶舟自所述卸载腔传输至外界。
优选的，还包括用于连通所述传送腔与所述清洗腔的通道以及用于封闭所述通道的门板；所述传送腔背离所述清洗腔的一侧具有排气口，用于排出所述清洗腔与所述传送腔的中的废气。
本实用新型提供的晶舟清洗装置，通过将清洗槽设置为沿竖直方向延伸，晶舟能够直立的放置于所述清洗槽内进行清洗，使得单个清洗槽的占地面积减小，单位面积上能够设置的清洗槽的数量增多，进而在提高晶舟清洗效率的同时，相应降低了对无尘室空间的占用，间接减少了晶圆制造成本。同时，将传送腔叠置于所述清洗腔的上方，也相应减少了对无尘室水平空间的占用，进而减少了整个晶舟清洗装置的占地面积。
附图说明
附图1是本实用新型具体实施方式中晶舟清洗装置的整体结构示意图；
附图2是本实用新型具体实施方式中晶舟清洗装置的截面结构示意图；
附图3是本实用新型具体实施方式中旋转台及治具的结构示意图；
附图4是本实用新型具体实施方式中传送腔的俯视结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图对本实用新型提供的晶舟清洗装置的具体实施方式做详细说明。
本具体实施方式提供了一种晶舟清洗装置，附图1是本实用新型具体实施方式中晶舟清洗装置的整体结构示意图，附图2是本实用新型具体实施方式中晶舟清洗装置的截面结构示意图。如图1、图2所示，本具体实施方式提供的晶舟清洗装置包括：
清洗腔10，包括多个均沿竖直方向延伸的清洗槽101，所述清洗槽101用于容纳并清洗直立的晶舟；
传送腔11，沿竖直方向叠置于所述清洗腔10上方，用于在外界与所述清洗腔10之间传送所述晶舟。
具体来说，直立的晶舟是指晶舟处于沿竖直方向(例如图1中的Z轴方向)立起的状态。所述晶舟处于沿竖直方向立起的状态时，包括沿竖直方向相对分布的顶板、底板以及位于所述顶板与所述底板之间的多个支撑架，所述支撑架用于支撑所述晶圆。在采用本具体实施方式提供的所述晶舟清洗装置清洗所述晶舟的过程中，晶舟经所述传送腔11竖直向下传输(即下降)至其所述清洗腔10内，使得所述晶舟在直立状态下于所述清洗槽101内完成清洗。之后，清洗完的所述晶舟竖直向上传输(即上升)至所述传送腔11，最终由所述传送腔11传送至外界。多个所述清洗槽101的排布方式，本领域技术人员可以根据实际需要设置。为了进一步提高空间利用率，多个所述清洗槽101呈阵列排布。本具体实施方式中所述的“多个”是指两个及两个以上。
本具体实施方式中的所述清洗槽101沿竖直方向延伸，使得晶舟能够直立的放置于所述清洗槽内进行清洗，从而减小了单个所述清洗槽101的占地面积，增加了无尘室空间的利用率，当设置与现有技术相同数量的清洗槽时，本具体实施方式提供的所述晶舟清洗装置的占地面积相对较小。另外，相较于现有技术中的清洗槽沿水平方向延伸的方式，本具体实施方式在单位面积内能够设置的清洗槽的数量相对增多，从而使得能够同时清洗的晶舟数量增多，提高了晶舟清洗装置的机台产能。而且，由于在单位面积内能够设置的清洗槽的数量增多，当某一个或某几个清洗槽发生故障或者需要换酸时，可以使用其他的清洗槽进行清洗工艺，避免停机等待。
优选的，所述传送腔11包括相互独立的第一子传送腔111和第二子传送腔112；所述第一子传送腔111用于传送未清洗的所述晶舟至所述清洗腔10；所述第二子传送腔112用于传送清洗后的所述晶舟至外界。
优选的，所述晶舟清洗装置还包括沿水平方向(例如图1、图2中的X轴方向)分布于所述清洗腔10相对两侧的装载腔12和卸载腔13；所述装载腔12用于将未清洗的所述晶舟自所述第一子传送腔111传送至所述清洗腔10；所述卸载腔13用于将清洗后的所述晶舟自所述清洗腔10传送至所述第二子传送腔112。
附图4是本实用新型具体实施方式中传送腔的俯视结构示意图。所述第一子传送腔111和所述第二子传送腔112的相对位置关系，本领域技术人员可以根据实际需要进行设置，只要确保所述第一子传送腔111与所述第二子传送腔112的物理隔离即可。举例来说，如图1、图2和图4所示，所述传送腔11被一隔板113分隔为沿X轴方向分布的所述第一子传送腔111和第二子传送腔112。所述第一子传送腔111通过装载端口121与所述装载腔12连通，所述第二子传送腔112通过卸载端口131与所述卸载腔13连通。所述第一子传送腔111和第二子传送腔112的相对尺寸，本领域技术人员可以根据实际需要进行选择，例如所述第一子传送腔111的尺寸大于或者等于所述第二子传送腔112的尺寸。
附图3是本实用新型具体实施方式中旋转台及治具的结构示意图。优选的，所述装载腔12内具有用于承载所述晶舟32的治具31；所述清洗腔10内具有装载手臂，用于将承载有所述晶舟32的治具31传输至所述清洗槽101。
优选的，所述治具31包括由多个支架311围绕而成的容纳腔，所述容纳腔用于容纳直立的所述晶舟32；所述治具31的顶部具有一提手313，用于所述装载手臂抓持。
具体来说，图3中的所述晶舟32即为处于直立状态的晶舟。所述治具31的容纳腔的尺寸优选为大于所述晶舟32的尺寸，使得在能够充分容纳所述晶舟32的同时，也便于晶舟进出所述容纳腔。相邻所述支架311之间的空隙区域暴露所述晶舟32，使得所述清洗槽101内的清洗液能够浸润或者喷洒至所述晶舟32表面。通过采用所述治具31来承载所述晶舟32，一方面便于所述装载手臂抓持，另一方面也避免所述晶舟32与所述清洗槽101发生碰撞，确保清洗过程的安全性。
优选的，所述装载腔12内还具有一旋转台30，所述旋转台30上设置有多个所述治具31，用于旋转接收来自于所述第一子传送腔111的所述晶舟32。
具体来说，当一个所述晶舟经所述装载端口121传送至一位于接收位置的所述治具31内后，所述装载手臂将容纳有所述晶舟32的所述治具31转移至一所述清洗槽101内；同时，所述旋转台30围绕其轴线转动一预设角度，另一所述晶舟经所述装载端口121传送至另一位于所述接收位置的所述治具内，从而可以进一步提高晶舟清洗装置的清洗效率。
在其他具体实施方式中，也可以在所述旋转台上的多个所述治具分别容纳有晶舟之后，再通过所述装载手臂同时转移多个所述治具，也能达到提高晶舟清洗装置的清洗效率的效果。
优选的，所述清洗腔10内还具有卸载手臂，用于将清洗后的所述晶舟转移至所述卸载腔13。
具体来说，在所述清洗槽101完成所述晶舟的清洗之后，所述卸载手臂将容纳有晶舟的所述治具31转移至所述卸载腔13，然后通过机械手臂或者其他传送结构将清洗后的所述晶舟自所述治具31取出后传输至所述第二子传送腔112。
优选的，如图4所示，所述第一子传送腔111内具有第一轨道41以及与所述第一轨道41连接的第一传送手臂，所述第一传送手臂用于将未清洗的所述晶舟自外界传输至所述装载腔12。
优选的，所述第二子传送腔112内具有第二轨道42以及与所述第二轨道42连接的第二传送手臂，所述第二传送手臂用于将清洗后的所述晶舟自所述卸载腔13传输至外界。
具体来说，所述第一传送手臂能够沿所述第一轨道41滑动，以将未清洗的所述晶舟在外界转移至所述装载端口121。所述第二传送手臂能够沿所述第二轨道42滑动，以将清洗后的所述晶舟自所述卸载端口131转移至外界。所述第一轨道41和所述第二轨道42的具体形成及其延伸方向，本领域技术人员可以根据实际需要进行设置。举例来说，所述第一轨道41和所述第二轨道42均包括沿X轴方向延伸的轨道和沿Y轴方向延伸的轨道。
优选的，所述晶舟清洗装置还包括用于连通所述传送腔11与所述清洗腔10的通道14以及用于封闭所述通道14的门板；所述传送腔11背离所述清洗腔10的一侧具有排气口15，用于排出所述清洗腔10与所述传送腔11的中的废气。
具体来说，由于所述清洗槽101中通常采用酸性(混酸或者单一酸)清洗液清洗所述晶舟，导致在所述清洗腔10中会残留一些酸性气体；所述传送腔11由于在传送晶舟的过程中需要与外界连通，也会导致在所述传送腔11中引入一些杂质气体。为了避免对晶舟清洗装置内的其他设备造成腐蚀，且避免所述传送腔11中残留的杂质气体污染后续晶舟，在完成所述晶舟的清洗、并将晶舟转移至外界之后，可以打开所述门板、连通所述传送腔11与所述清洗腔，使得所述传送腔11与所述清洗腔10中的废气自所述排气口15抽送至外界。
本具体实施方式提供的晶舟清洗装置，通过将清洗槽设置为沿竖直方向延伸，晶舟能够直立的放置于所述清洗槽内进行清洗，使得单个清洗槽的占地面积减小，单位面积上能够设置的清洗槽的数量增多，进而在提高晶舟清洗效率的同时，相应降低了对无尘室空间的占用，间接减少了晶圆制造成本。同时，将传送腔叠置于所述清洗腔的上方，也相应减少了对无尘室水平空间的占用，进而减少了整个晶舟清洗装置的占地面积。
以上所述仅是本实用新型的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员，在不脱离本实用新型原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本实用新型的保护范围。
Claims (10)
1.一种晶舟清洗装置，其特征在于，包括：
清洗腔，包括多个均沿竖直方向延伸的清洗槽，所述清洗槽用于容纳并清洗直立的晶舟；
传送腔，沿竖直方向叠置于所述清洗腔上方，用于在外界与所述清洗腔之间传送所述晶舟。
2.根据权利要求1所述的晶舟清洗装置，其特征在于，所述传送腔包括相互独立的第一子传送腔和第二子传送腔；所述第一子传送腔用于传送未清洗的所述晶舟至所述清洗腔；所述第二子传送腔用于传送清洗后的所述晶舟至外界。
3.根据权利要求2所述的晶舟清洗装置，其特征在于，还包括沿水平方向分布于所述清洗腔相对两侧的装载腔和卸载腔；所述装载腔用于将未清洗的所述晶舟自所述第一子传送腔传送至所述清洗腔；所述卸载腔用于将清洗后的所述晶舟自所述清洗腔传送至所述第二子传送腔。
4.根据权利要求3所述的晶舟清洗装置，其特征在于，所述装载腔内具有用于承载所述晶舟的治具；所述清洗腔内具有装载手臂，用于将承载有所述晶舟的治具传输至所述清洗槽。
5.根据权利要求4所述的晶舟清洗装置，其特征在于，所述治具包括由多个支架围绕而成的容纳腔，所述容纳腔用于容纳直立的所述晶舟；所述治具的顶部具有一提手，用于所述装载手臂抓持。
6.根据权利要求4所述的晶舟清洗装置，其特征在于，所述装载腔内还具有一旋转台，所述旋转台上设置有多个所述治具，用于旋转接收来自于所述第一子传送腔的所述晶舟。
7.根据权利要求4所述的晶舟清洗装置，其特征在于，所述清洗腔内还具有卸载手臂，用于将清洗后的所述晶舟转移至所述卸载腔。
8.根据权利要求3所述的晶舟清洗装置，其特征在于，所述第一子传送腔内具有第一轨道以及与所述第一轨道连接的第一传送手臂，所述第一传送手臂用于将未清洗的所述晶舟自外界传输至所述装载腔。
9.根据权利要求3所述的晶舟清洗装置，其特征在于，所述第二子传送腔内具有第二轨道以及与所述第二轨道连接的第二传送手臂，所述第二传送手臂用于将清洗后的所述晶舟自所述卸载腔传输至外界。
10.根据权利要求1所述的晶舟清洗装置，其特征在于，还包括用于连通所述传送腔与所述清洗腔的通道以及用于封闭所述通道的门板；所述传送腔背离所述清洗腔的一侧具有排气口，用于排出所述清洗腔与所述传送腔的中的废气。
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