CN212412013U - 清洗及蚀刻装置 - Google Patents

Abstract

一种清洗及蚀刻装置，包括可承载吊篮架的旋转单元，该旋转单元具有驱动机构；该吊篮架的底部可旋转地设置至少一支转轴，并且吊篮架设有连接至该至少一支转轴的被驱动机构；吊篮架内可置入至少一个晶舟，并且使放置在晶舟内的晶圆片下边缘接触该至少一支转轴；当吊篮架安置于旋转单元的承载座后，该被驱动机构与驱动机构产生连接，通过该驱动机构与被驱动机构带动该至少一支转轴旋转，使晶圆片被转轴带动旋转及上下晃动，以提升清洗或蚀刻均匀度及效能，并且缩短制程时间。

Description

清洗及蚀刻装置

技术领域

本实用新型涉及半导体晶圆片或类似技术领域的清洗与蚀刻装置，特别是可以提升清洗与蚀刻性能的清洗及蚀刻装置。

背景技术

晶圆片制造过程需要依照制程需求对晶圆片反复地清洗及蚀刻，在现有技术中的清洗或蚀刻制程中，将多个晶圆片放置在晶舟内，再将晶圆片片连同晶舟放置在制程槽的晃动装置的承载架上，当进行清洗或蚀刻制程时，将晶舟与晶圆片一起置入清洗液或蚀刻液中，并且开启晃动装置驱动在垂直方向上晃动，使清洗液或蚀刻液得得充分接触到每一个晶圆片的每一个位置。

所述现有技术中的清洗及蚀刻装置虽然可以达到预定的功能与效果，但达到彻底清洗或彻底蚀刻所需要的时间可能较长，或晶舟间隔板接触到晶圆片的部分会蚀刻不到或不均匀。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种可以进一步提升晶圆片清洗或蚀刻性能，进而缩短制程时间、提升清洗及蚀刻效率及均匀度的清洗及蚀刻装置。

本实用新型提供的清洗及蚀刻装置，具有一旋转单元，该旋转单元可以包括：一基座；一第一马达组件，设于该基座；一承载座，连接该基座，该承载座设有连接该第一马达组件的一驱动机构；以及一吊篮架，提供以安置在该承载座，该吊篮架的底部可旋转地设置至少一支转轴，该吊篮架设有连接至该至少一支转轴的一被驱动机构，并且当该吊篮架安置于该承载座后，该被驱动机构与该驱动机构产生连接，使得该第一马达组件通过该驱动机构与该被驱动机构带动该至少一支转轴旋转，其中，该至少一支转轴上方的该吊篮架内可置入至少一个晶舟，并且使放置在该晶舟内的晶圆片边缘接触该至少一支转轴，使该晶圆片被该至少一支转轴带动旋转。

一较佳实施例，该驱动机构可以包括：一主动齿轮，连接该第一马达组件的一输出轴；一被动齿轮，设于该承载座，该被动齿轮同心地设有一被动小齿轮；以及一惰齿轮组，啮合该主动齿轮与该被动齿轮；其中，该被驱动机构包括：至少一个齿轮，设于该至少一支转轴的一端；一动力接收齿轮，设于该吊篮架的侧壁，该动力接收齿轮同心地设有一转向齿轮，该转向齿轮啮合该至少一个齿轮，其中，当该吊篮架安置于该承载座后，该被动小齿轮与该动力接收齿轮啮合，使得旋转单元可以通过该驱动机构与被驱动机构带动转轴旋转；利用齿轮带动，可避免化学液体造成传动机构打滑而失去传动能力。

一较佳实施例，该吊篮架可以包括二支彼此平行的转轴，每一支该转轴的一端均设有齿轮，并且转向齿轮同时啮合该二个齿轮，藉以使得二支转轴被带动往彼此相反的方向旋转。

一较佳实施例，该转轴的外径圆周可以为多边形，使得晶圆片被带动旋转的同时亦产生上下晃动。

一较佳实施例，该承载座设有至少一个定位块，且吊篮架的底部设有对应该定位块的定位槽，当吊篮架安置于承载座后，该定位块与该定位槽彼此接合，使得吊篮架被定位在承载座。

本实用新型的清洗及蚀刻装置，一般包括有一晃动单元，该晃动单元连接该旋转单元，以驱动该旋转单元在垂直方向上往复晃动，使得晶圆片被带动旋转的同时亦在垂直方向上晃动，利用晶圆片的自转及上下晃动加速制程能力。

本实用新型提供的清洗及蚀刻装置，由于放置在晶舟中的晶圆片在清洗液或蚀刻液中被带动旋转的同时产生上下向量晃动，并且晶舟亦随着承载架被驱动在垂直方向上晃动，使得清洗液或蚀刻液更能快速、完全地接触晶圆片表面各处，以更有效率地彻底清洗或彻底蚀刻晶圆片。

附图说明

图1为显示本实用新型的旋转单元组合于晃动单元，以及吊篮架与旋转单元的配置关的立体示意图；

图2为本实用新型的一个吊篮架可以置入一个晶舟及其配置关的立体示意图；

图3为本实用新型的一个吊篮架可以置入二个晶舟及其配置关的立体示意图；

图4为显示图2所示的一个晶舟置入吊篮架，并且由二支转轴带动晶圆片旋转的平面示意图；以及

图5为显示图3所示的二个晶舟置入吊篮架，并且由二支转轴带动晶圆片旋转的平面示意图。

附图标记说明

1:旋转单元

10:基座

101:竖轴

11:第一马达组件

111:输出轴

112:主动齿轮

12:惰齿轮组

13:被动齿轮

131:被动小齿轮

14:承载座

140:座体

141:承板

142:定位块

143:竖板

2:吊篮架

21A:第一转轴

21B:第二转轴

22A:第一齿轮

22B:第二齿轮

23:动力接收齿轮

231:转向齿轮

24:滑槽

3:晶舟

31:插槽

32:凸轨

4:晶圆片

5:晃动单元

51:第二马达组件

52:减速机

53:偏心轮

54:固定座

541:滑轨

55:滑动座

551:夹持座

具体实施方式

以下配合图标及组件符号对本实用新型的实施方式做更详细的说明，熟悉本领域的技术人员在研读本说明书后能据以实施。

如图1及图2所示，本实用新型提供的清洗及蚀刻装置，较佳实施方式包括有旋转单元1、吊篮架2与晃动单元5。

其中，旋转单元1用以使放置在吊篮架2内的晶舟3中的晶圆片4旋转的组件，该旋转单元1包括有：基座10、设于基座10上的第一马达组件11、以及连接至基座10的承载座14，第一马达组件11与承载座14之间设置有驱动机构。具体而言，基座10大致上为一板状体，第一马达组件11设于基板10的上面，第一马达组件11包含设置在外壳内部的第一马达(图中未显示)，延伸自第一马达的输出轴111设置一主动齿轮112。

承载座14基本上具有水平的座体140以及连接在该水平座体的竖板143，使得承载座14大致上构成L形状；承载座14利用竖板143的上端固定至基座 10；竖板143上配置由多个惰齿轮构成的惰齿轮组12以及一个被动齿轮13，该多个惰齿轮系列地串联配置且啮合，并且使惰齿轮组12一端(上端)的惰齿轮和主动齿轮112啮合，惰齿轮组12另一端(下端)的惰齿轮和被动齿轮13 啮合；所述被动齿轮13还同心地设有被动小齿轮131；因此，第一马达组件11 运转时，主动齿轮112带动惰齿轮组12旋转，惰齿轮组12则驱动被动齿轮13 与被动小齿轮131旋转。

承载座14的座体140大体上为底部镂空的框体，其周围之间的相对两侧分别形成有承板141，两承板141上分别设置至少一个定位块142；该座体140用以提供吊篮架2安置在其中，并且使吊篮架2被支承在承板141上。

所述晃动单元5用以连接旋转单元1以驱动旋转单元1在垂直方向上往复晃动的组件。具体而言，如图1所示，晃动单元5具有一固定座54，固定座54 设置有在垂直方向上延伸的二支滑轨541，滑轨541上滑动配合地设置滑动座 55，滑动座55的上端设置一夹持座551；延伸自旋转单元1的基座10下方的竖轴101穿设于夹持座551的洞孔并且被夹持固定。固定座54接近下方的位置配置一减速机52，减速机52的输入轴连接第二马达组件51，减速机52的输出轴连接一偏心轮53，偏心轮53接触至滑动座55的下端边。当晃动单元5的第二马达组件51作动时带动减速机52减速运转，减速机52再驱动偏心轮53旋转，偏心轮53则带动滑动座55上升至最高行程后利用重力使滑动座55自行往下滑动，亦即使得滑动座55上下往复滑动，进而通过竖轴101与基座10使得整个旋转单元1上下晃动。

图2为本实用新型的一个吊篮架2可以置入一个晶舟3及其配置关系的实施例立体示意图；图3为本实用新型的一个吊篮架2可以置入二个晶舟3及其配置关系的另一实施例立体示意图。如图2所示，所述吊篮架2提供以放置承载晶圆片4的晶舟3于其中的组件，吊篮架2则被安置在旋转单元1的承载座14，使得晶舟3和吊篮架2随同旋转单元1被输送进入清洗槽的清洗液中进行清洗作业，或蚀刻槽的蚀刻液中进行蚀刻作业。

如图2及图4所示，本实用新型提供的吊篮架2的第一实施例适用于对较大尺寸的晶圆片(例如4吋晶圆片到12吋晶圆片)进行清洗或蚀刻。具体而言，可以在吊篮架2的底部可旋转地设置相对靠近的二支转轴，即第一转轴21A与第二转轴21B，本实用新型的较佳实施例，该第一转轴21A与第二转轴21B的外径圆周形成为多边形(例如六边形或八边形)。吊篮架2的侧壁外侧则设置有连接至该第一转轴21A与第二转轴21B的被驱动机构，该被驱动机构用以连接旋转单元1的驱动机构。更明确地说，该被驱动机构包括：第一齿轮22A与第二齿轮22B，分别设置在第一转轴21A与第二转轴21B的延伸出吊篮架2的侧壁外的中心轴的端部，该侧壁还设置一动力接收齿轮23，该动力接收齿轮23 同心地设有一转向齿轮231，并且转向齿轮231同时啮合第一齿轮22A与第二齿轮22B，当动力接收齿轮23旋转时，通过转向齿轮231驱动第一齿轮22A与第二齿轮22B往彼此相反的方向旋转。

如图2所示，所述晶舟3用以承载多个晶圆片4的容器，从端部观看，晶舟3大体上呈“H”形状，其内部的相对两侧分别形成对应的插槽31，当晶圆片4插入各个插槽31中后，相邻两晶圆片之间保持预定的距离，并且各晶圆片 4的下缘突出晶舟3的镂空下方。

当要对晶圆片4进行清洗或蚀刻时，首先将晶圆片4分别插入晶舟3的各个插槽31内，再将已插入晶圆片4的晶舟3两侧的凸轨32沿着吊篮架2相对两侧的滑槽24滑入而将晶舟3置入吊篮架2内，在此状态下各个晶圆片4的下缘接触第一转轴21A与第二转轴21B(如图4所示)，然后将已置入晶舟3的吊篮架2安置于旋转单元1的承载座14，使得吊篮架2的下端置入座体140内，同时使设于吊篮架2下方的定位槽(图中未显示)，与承板141上的定位块142相互嵌合而定位，以避免吊篮架2晃动，并且在此状态中，被动小齿轮131与动力接收齿轮23啮合。随后，旋转单元1与晃动单元5一起由另外的输送装置(图中未显示)驱动，以将承载座14与吊篮架2一起沉入清洗槽内的清洗液中或蚀刻槽内的蚀刻液中，在此状态下，第一马达组件11与第二马达组件51分别被启动运转，第一马达组件11的运转则通过主动齿轮112、惰齿轮组12与被动小齿轮131带动动力接收齿轮23旋转，并由转向齿轮231经由第一齿轮22A与第二齿轮22B带动第一转轴21A与第二转轴21B同步反向旋转，由于第一转轴21A与第二转轴 21B的外圆周多边形并且均与晶圆片4的下端缘接触，因此，各个晶圆片4将会随着旋转中的第一转轴21A与第二转轴21B而上下跳动。于此同时，运转中的第二马达组件51亦驱动旋转单元1的基座10在垂直方向上晃动，使得清洗液或蚀刻液更能快速、完全地接触晶圆片表面各处，以更有效率地彻底清洗或彻底蚀刻晶圆片。

如图3及图5所示，本实用新型提供的吊篮架2的第二实施例适用于对较小尺寸的晶圆片(例如2吋晶圆片到4吋晶圆片)进行清洗或蚀刻。其同样在吊篮架2的底部可旋转地设置相对分开的二支转轴，即第一转轴21A与第二转轴 21B，该第一转轴21A与第二转轴21B的外径圆周亦形成为多边形。吊篮架2 的侧壁外侧则设置有连接至该第一转轴21A与第二转轴21B的被驱动机构，该被驱动机构用以连接旋转单元1的驱动机构。更明确地说，该被驱动机构包括：第一齿轮22A与第二齿轮22B，分别设置在第一转轴21A与第二转轴21B的延伸出吊篮架2的侧壁外的中心轴的端部，该侧壁还设置一动力接收齿轮23，该动力接收齿轮23同心地设有一转向齿轮231，并且转向齿轮231同时啮合第一齿轮22A与第二齿轮22B，当动力接收齿轮23旋转时，通过转向齿轮231驱动第一齿轮22A与第二齿轮22B往彼此相反的方向旋转。

图3所示的吊篮架2可供二个晶舟3置入其中，当要对晶圆片4进行清洗或蚀刻时，首先将晶圆片4分别插入晶舟3的各个插槽31内，再将已插入晶圆片4 的晶舟3两侧的凸轨32沿着吊篮架2相对两侧的二组滑槽24滑入而将两个晶舟 3置入吊篮架2内，在此状态下，其中一组晶舟3中的各个晶圆片4的下缘接触第一转轴21A，另一组晶舟3中的晶圆片4的下缘则接触第二转轴21B(如图5所示)，然后将已置入晶舟3的吊篮架2安置于旋转单元1的承载座14，使得吊篮架2的下端置入座体140内，同时使设于吊篮架2下方的定位槽(图中未显示)，与承板141上的定位块142相互嵌合而定位，以避免吊篮架2晃动，并且在此状态中，被动小齿轮131与动力接收齿轮23啮合。随后，旋转单元1与晃动单元5 一起由另外的输送装置(图中未显示)驱动，以将承载座14与吊篮架2一起沉入清洗槽内的清洗液中或蚀刻槽内的蚀刻液中，在此状态下，第一马达组件 11与第二马达组件51分别被启动运转，第一马达组件11的运转则通过主动齿轮112、惰齿轮组12与被动小齿轮131带动动力接收齿轮23旋转，并由转向齿轮231经由第一齿轮22A与第二齿轮22B带动第一转轴21A与第二转轴21B同步反向旋转，由于第一转轴21A与第二转轴21B的外圆周多边形并且均与晶圆片4的下端缘接触，因此，各个晶圆片4将会随着旋转中的第一转轴21A与第二转轴21B而转动。于此同时，运转中的第二马达组件51亦驱动旋转单元1的基座10在垂直方向上晃动，使得清洗液或蚀刻液更能快速、完全地接触晶圆片表面各处，以更有效率地彻底清洗或彻底均匀地蚀刻晶圆片。

以上所述仅为用以解释本实用新型的较佳实施例，并非企图据以对本实用新型做任何形式上的限制，因此，凡有在相同的实用新型精神下所作有关本实用新型的任何修饰或变更，皆仍应包括在本实用新型意图保护的范畴。

Claims (6)

1.一种清洗及蚀刻装置，具有一旋转单元，其特征在于，该旋转单元包括：

一基座

一第一马达组件，设于该基座；

一承载座，连接该基座，该承载座设有连接该第一马达组件的一驱动机构；以及

一吊篮架，提供以安置在该承载座，该吊篮架的底部可旋转地设置至少一支转轴，该吊篮架设有连接至该至少一支转轴的一被驱动机构，并且当该吊篮架安置于该承载座后，该被驱动机构与该驱动机构产生连接，使得该第一马达组件通过该驱动机构与该被驱动机构带动该至少一支转轴旋转，

其中，该至少一支转轴上方的该吊篮架内可置入至少一个晶舟，并且使放置在该晶舟内的晶圆片边缘接触该至少一支转轴，使该晶圆片被该至少一支转轴带动旋转。

2.如权利要求1所述的清洗及蚀刻装置，其特征在于，

该驱动机构包括：

一主动齿轮，连接该第一马达组件的一输出轴；

一被动齿轮，设于该承载座，该被动齿轮同心地设有一被动小齿轮；以及

一惰齿轮组，啮合该主动齿轮与该被动齿轮；

其中，该被驱动机构包括：

至少一个齿轮，设于该至少一支转轴的一端；

一动力接收齿轮，设于该吊篮架的侧壁，该动力接收齿轮同心地设有一转向齿轮，该转向齿轮啮合该至少一个齿轮，

其中，当该吊篮架安置于该承载座后，该被动小齿轮与该动力接收齿轮啮合。

3.如权利要求2所述的清洗及蚀刻装置，其特征在于，包括有二支彼此平行的该转轴，每一支该转轴的一端均设有该齿轮，并且该转向齿轮同时啮合该二个齿轮。

4.如权利要求1至3项中任一项所述的清洗及蚀刻装置，其特征在于，该转轴的外径圆周为多边形。

5.如权利要求1至3项中任一项所述的清洗及蚀刻装置，其特征在于，该承载座设有至少一个定位块，且该吊篮架的底部设有对应该定位块的定位槽，当该吊篮架安置于该承载座后，该定位块与该定位槽彼此接合。

6.如权利要求1至3项中任一项所述的清洗及蚀刻装置，其特征在于，进一步包括一晃动单元，该晃动单元连接该旋转单元，以驱动该旋转单元在垂直方向上往复晃动。

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