CN216528769U - 搅碎机、晶圆震荡装置和晶圆清洗系统 - Google Patents

Abstract

本申请公开了一种搅碎机、晶圆震荡装置和晶圆清洗系统。搅碎机包含框架、晶舟和处理装置。所述晶舟设置在所述框架上，配置为承载晶圆。所述处理装置设置在所述框架上且位于所述框架和所述晶舟之间。所述处理装置与所述晶舟分隔设置。所述处理装置面对所述晶舟的开口使得从所述晶圆分离的异物由所述晶舟的开口进入所述处理装置。所述处理装置配置为将所述异物搅碎，使得前往下游管路的颗粒不会阻塞管路，以确保管路系统的顺畅。

Description

搅碎机、晶圆震荡装置和晶圆清洗系统

技术领域

本申请涉及半导体领域，特别是关于一种搅碎机、晶圆震荡装置和晶圆清洗系统。

背景技术

晶圆的制造工艺中包含光阻去除(photoresist stripping)步骤或金属剥除(metal lift-off)步骤。在光阻去除和金属剥除步骤中通常是以化学液体将光阻或金属溶解或从晶圆表面剥除。从晶圆表面剥除的光阻或金属会跟随化学液体流动到下游管路。然而，如果剥除后的光阻或金属的尺寸太大，则此大尺寸的光阻或金属会堵塞管路，进而造成工艺设备异常而无法运行。

有鉴于此，本申请提供一种搅碎机、晶圆震荡装置和晶圆清洗系统，以解决上述技术问题。

实用新型内容

本申请提供一种搅碎机、晶圆震荡装置和晶圆清洗系统，可避免从晶圆的表面分离的大尺寸异物堵塞下游管路的问题。

在第一方面，本申请提供一种搅碎机，包含框架、晶舟和处理装置。所述晶舟设置在所述框架上，配置为承载晶圆，其中所述晶舟包含容置腔、第一开口和第二开口，所述容置腔配置为容置所述晶圆，所述第一开口作为提供所述晶圆进入或离开所述晶舟的通道，以及所述第二开口相对于所述第一开口，并且所述第二开口作为排出所述容置腔内的从所述晶圆分离的异物的通道。所述处理装置设置在所述框架上且位于所述框架和所述晶舟之间，其中所述处理装置与所述晶舟分隔设置，以及所述处理装置面对所述晶舟的所述第二开口使得所述异物由所述晶舟的所述第二开口进入所述处理装置，并且所述处理装置配置为将所述异物搅碎。

在一些实施例中，所述处理装置包含一对齿轮，且所述对齿轮可转动地安装在所述框架上。

在一些实施例中，所述处理装置还包含驱动组，与所述对齿轮连接，配置为驱动所述对齿轮彼此逆向旋转。

在第二方面，本申请提供一种晶圆震荡装置，包含：机架、搅碎机和升降装置。所述机架包含相对的第一端和第二端。所述搅碎机设置所述机架的所述第一端，包含：框架、晶舟和处理装置。所述框架与所述机架的所述第一端固定连接。所述晶舟设置在所述框架上，配置为承载晶圆，其中所述晶舟包含容置腔、第一开口和第二开口，所述容置腔配置为容置所述晶圆，所述第一开口作为提供所述晶圆进入或离开所述晶舟的通道，以及所述第二开口相对于所述第一开口，并且所述第二开口作为排出所述容置腔内的从所述晶圆分离的异物的通道。所述处理装置设置在所述框架上且位于所述框架和所述晶舟之间，其中所述处理装置与所述晶舟分隔设置，以及所述处理装置面对所述晶舟的所述第二开口使得所述异物由所述晶舟的所述第二开口进入所述处理装置，并且所述处理装置配置为将所述异物搅碎。所述升降装置设置在所述机架的所述第二端，配置为控制所述机架沿着垂直方向移动以带动所述搅碎机进行往复运动。

在一些实施例中，所述升降装置，包含：伸缩杆和马达，所述伸缩杆与所述机架的所述第二端固定连接，以及所述马达与所述伸缩杆连接，配置为控制所述伸缩杆的伸缩。

在一些实施例中，所述搅碎机的所述处理装置包含一对齿轮，且所述对齿轮可转动地安装在所述框架上。

在一些实施例中，所述搅碎机的所述处理装置还包含驱动组，与所述对齿轮连接，配置为驱动所述对齿轮彼此逆向旋转。

在第三方面，本申请提供一种晶圆清洗系统，包含：槽体、管路组和晶圆震荡装置。所述管路组与所述槽体连接，配置为将工艺液体输入至所述槽体的内部或从所述槽体的所述内部输出所述工艺液体。所述晶圆震荡装置包含：机架、搅碎机和升降装置。所述机架包含相对的第一端和第二端。所述搅碎机设置所述机架的所述第一端，其中所述机架的所述第一端和所述搅碎机设置在所述槽体的所述内部，以及所述搅碎机包含：框架、晶舟和处理装置。所述框架与所述机架的所述第一端固定连接。所述晶舟设置在所述框架上，配置为承载晶圆，其中所述晶舟包含容置腔、第一开口和第二开口，所述容置腔配置为容置所述晶圆，所述第一开口作为提供所述晶圆进入或离开所述晶舟的通道，以及所述第二开口相对于所述第一开口，并且所述第二开口作为排出所述容置腔内的从所述晶圆分离的异物的通道。所述处理装置设置在所述框架上且位于所述框架和所述晶舟之间，其中所述处理装置与所述晶舟分隔设置，以及所述处理装置面对所述晶舟的所述第二开口使得所述异物由所述晶舟的所述第二开口进入所述处理装置，并且所述处理装置配置为将所述异物搅碎。所述升降装置设置在所述机架的所述第二端，配置为控制所述机架沿着垂直方向移动以带动所述搅碎机进行往复运动，其中所述机架的所述第二端和所述升降装置设置在所述槽体的外部。

在一些实施例中，所述晶圆清洗系统的所述槽体包含输入口和排出口，所述输入口设置在所述槽体的侧壁，以及所述排出口设置在所述槽体的底部并且面对所述搅碎机的所述处理装置，以及通过所述搅碎机的所述处理装置搅碎后的所述异物从所述排出口排出；以及所述晶圆清洗系统的所述管路组包含循环管路，包含输入管路、输出管路、泵和过滤器，所述输入管路与所述槽体的所述输入口连接，所述输出管路连接至所述槽体的下游，所述泵连接所述输入管路和所述输出管路，以及所述过滤器设置在所述输出管路上。

在一些实施例中，所述晶圆震荡装置的所述升降装置，包含：伸缩杆和马达，所述伸缩杆与所述机架的所述第二端固定连接，以及所述马达与所述伸缩杆连接，配置为控制所述伸缩杆的伸缩。

在一些实施例中，所述搅碎机的所述处理装置包含一对齿轮，且所述对齿轮可转动地安装在所述框架上。

在一些实施例中，所述搅碎机的所述处理装置还包含驱动组，与所述对齿轮连接，配置为驱动所述对齿轮彼此逆向旋转。

相较于现有技术，本申请通过提供具有搅碎机的晶圆震荡装置和晶圆清洗系统，可将从晶圆表面分离的大尺寸异物搅碎成小尺寸颗粒，使得前往下游管路的小尺寸颗粒不会阻塞管路，以确保管路系统的顺畅。

附图说明

下面结合附图，通过对本申请的具体实施方式详细描述，将使本申请的技术方案及其它有益效果显而易见。

图1显示根据本申请的实施例的晶圆震荡装置的第一立体图。

图2显示根据本申请的实施例的晶圆震荡装置的第二立体图。

图3显示图1的A部分的放大图。

图4显示根据本申请的实施例的搅碎机的运作示意图。

图5显示根据本申请的实施例的晶圆清洗系统的示意图。

具体实施方式

现参考附图更全面地描述示例实施方式。然而，示例实施方式能够以多种形式实施，且不应被理解为限于在此阐述的范例。相反，提供这些实施方式使得本申请将更加全面和完整，并将示例实施方式的构思全面地传达给本领域的技术人员。附图仅为本申请的示意性图解，并非一定是按比例绘制。图中相同的附图标记表示相同或类似的部分，因而将省略对它们的重复描述。

参照图1和图2，图1显示根据本申请的实施例的晶圆震荡装置的第一立体图，以及图2显示根据本申请的实施例的晶圆震荡装置的第二立体图。晶圆震荡装置20包含搅碎机10。搅碎机10包含框架11、晶舟12和处理装置13。框架11包含平板和凸台112。平板具有篓空部111，以及凸台112设置在平板上。通过凸台112使得框架11包含两种不同水平高度的表面，即平板的表面和凸台112的上表面。

如图1所示，晶舟12设置在框架11的凸台112上。应当理解的是，晶舟12为可分离地放置在框架11上，例如通过机械手臂或搬运机构来实现晶舟12和框架11的组合或分离。晶舟12配置为承载晶圆W，包含第一开口121、第二开口122和容置腔123。容置腔123配置为容置一片或多片晶圆W。第一开口121作为提供晶圆W进入或离开晶舟12的通道。第二开口122相对于第一开口121，并且第二开口122作为排出容置腔123内的从晶圆W分离的异物的通道。从晶圆W分离的异物包含光阻、金属、薄膜等。具体来说，晶圆的工艺中包含光阻去除(photoresist stripping)步骤或金属剥除(metal lift-off)步骤。在光阻去除或金属剥除步骤中，以化学液体去除晶圆W的表面的光阻和部分金属，并且从晶圆W分离的异物会随着化学液体流出晶舟12。

如图1所示，处理装置13设置在框架11的平板上。由于框架11的平板的表面低于凸台112的上表面，因此处理装置13位于框架11和晶舟12之间。应当注意的是，处理装置13与晶舟12分隔设置，即处理装置13与晶舟12之间间隔垂直距离，以避免处理装置13与晶舟12和晶圆W直接接触。

参照图1和图3，图3显示图1的A部分的放大图。处理装置13包含第一齿轮131和第二齿轮132，且第一齿轮131和第二齿轮132可转动地安装在框架11上。具体来说，框架11包含一对安装架113，且所述对安装架113固定在框架11的平板上。第一齿轮131和第二齿轮132的转轴的两端突出于外部，并且分别与所述对安装架113可转动地组装。

如图2和图3所示，处理装置13包含驱动组，与第一齿轮131和第二齿轮132对应连接，配置为驱动第一齿轮131和第二齿轮132旋转。驱动组包含驱动齿轮23和长杆24，其中长杆24的一端与驱动齿轮23连接，另一端与驱动器连接。驱动齿轮23与第一齿轮131和第二齿轮132的其中之一相互啮合。驱动器控制长杆24绕轴旋转时会带动驱动齿轮23一起旋转，进而使得驱动齿轮23驱使第一齿轮131和第二齿轮132的其中之一转动。应当理解的是，在一些实施例中，亦可采用其他方式来使第一齿轮131和第二齿轮132转动。

参照图4，其显示根据本申请的实施例的搅碎机10的运作示意图。搅碎机10的处理装置13的第一齿轮131和第二齿轮132相互啮合，并且第一齿轮131和第二齿轮132彼此逆向旋转(如图4中的箭头方向)。如图1所示，处理装置13的一侧对应于框架11的篓空部111，以及处理装置13的另一相对侧面对晶舟12的第二开口122，使得异物由晶舟12的第二开口122进入处理装置13，并且处理装置13配置为将异物搅碎。具体来说，如图4所示，通过相互啮合且彼此逆向旋转的第一齿轮131和第二齿轮132，进入第一齿轮131和第二齿轮132之间间隙的异物(如金属61、光阻62)会因齿轮挤压而破碎，进而使得大尺寸异物被搅碎成小尺寸颗粒。

如图1和图2所示，晶圆震荡装置20还包含机架21和升降装置22。机架21包含相对的第一端211和第二端212。搅碎机10设置在机架21的第一端211，并且搅碎机10的框架11与机架21的第一端211固定连接。升降装置22设置在机架21的第二端212，配置为控制机架21沿着垂直方向移动以带动搅碎机10进行往复运动。升降装置22升降装置包含伸缩杆221和马达222。伸缩杆221与机架21的第二端212固定连接，以及马达222与伸缩杆221连接，配置为控制伸缩杆221的伸缩，进而控制机架21移动至不同的水平高度。

参照图5，其显示根据本申请的实施例的晶圆清洗系统1的示意图。晶圆清洗系统1包含前述的晶圆震荡装置20、槽体30和管路组。晶圆震荡装置20及其搅碎机10的具体结构如同前述，在此不加以赘述。再者，晶圆震荡装置20的机架21的第一端211和搅碎机10可移动地设置在槽体30的内部，以及机架21的第二端212和升降装置22设置在槽体30的外部。应当注意的是，晶圆震荡装置的升降装置22启动时，晶圆W会随之上下震荡，进而可促进晶圆W与化学液体频繁接触以加速反应。再者，通过震荡运动可加速将异物带离晶圆W的表面。

如图5所示，槽体30包含外槽301和内槽302，且外槽301环绕内槽302。外槽301的槽壁高于内槽302的槽壁，使得从外槽301溢出的液体会进入到内槽302。外槽301和内槽302的顶部皆具有开口，且内槽302的顶部的开口作为搅碎机10的晶舟12进入或离开槽体30的通道。外槽301的侧壁设置有输入口和第一排出口，其中输入口的水平高度高于第一排出口的水平高度。内槽302的底部设置有第二排出口，其中第二排出口的水平高度低于第一排出口的水平高度。第二排出口面对搅碎机10的处理装置13，以及通过搅碎机10的处理装置13搅碎后的异物从第二排出口排出。

如图5所示，管路组与槽体30连接，配置为将工艺液体输入至槽体30的内部或从槽体30的内部输出工艺液体。具体来说，晶圆清洗系统1的管路组包含循环管路31、第一进液管路32、第二进液管路33和排液管路。第一进液管路32的一端与化学液体供应设备40连接，以及另一端延伸至槽体30的顶部，并且正对外槽301的顶部的开口以将化学液体注入外槽301。第二进液管路33的一端与去离子水供应设备50连接，以及另一端延伸至槽体30的顶部，并且正对外槽301的顶部的开口以将化学液体注入外槽301。在本实施例中，工艺液体包含化学液体和去离子水，然而不局限于此。

如图5所示，管路组的循环管路31包含输入管路311、输出管路312、泵313、第一过滤器314和第二过滤器315。输入管路311的一端连接至槽体30的外槽301的输入口，且另一端连接至泵313。输出管路312的一端连接至槽体30的内槽302的下游，且另一端连接至泵313。具体来说，晶圆清洗系统1包含集酸盒35。集酸盒35与内槽302的第二排出口连接，并且集酸盒35还与循环管路31的输出管路312的一端连接。第一过滤器314设置在输出管路312上，以及第二过滤器315设置在输入管路311上。通过在输出管路312上设置第一过滤器314，可避免异物进入泵313内部而造成泵313损坏。

如图5所示，管路组的排液管路34包含第一段和第二段。第一段连接槽体30的外槽301的第一排出口和集酸盒35。第二段连接集酸盒35和废液收集装置。在排液管路34的第一段设置有第一阀341，以及在排液管路34的第二段设置有第二阀342。此外，在循环管路31的输出管路312设置有第三阀316，以及在循环管路31的输入管路311设置有第四阀317。在第一进液管路32设置有第五阀321。在第二进液管路33设置有第六阀331。

当本申请的晶圆清洗系统1应用在晶圆的工艺的光阻去除步骤或金属剥除步骤中时，第一进液管路32的第五阀321开启，化学液体输入至槽体30。化学液体由外槽301往内槽302流动的循环方式，防止光阻或杂质回沾到晶圆W。具体来说，在清洗晶圆W的过程中，第一阀341和第二阀342关闭，且第三阀316和第四阀317开启。化学液体由内槽302的底部流到集酸盒35，通过第一过滤器314过滤之后，再由泵313将化学液体通过第二过滤器315再次过滤后输送回外槽301。接着，回送的化学液体由外槽301溢流进入内槽302，如此形成一次去除光阻或金属剥除步骤的液体循环流动。应当注意的是，从晶圆W表面剥除的光阻或金属会随着化学液体的流动而通过晶圆震荡装置20的搅碎机10。搅碎机10将大尺寸异物搅碎为小颗粒的金属或光阻。并且，集酸盒35可搜集搅碎后的颗粒。通过搅碎机10的设计，可防止大尺寸异物堵塞槽体30的下游管路，如循环管路31和槽体30与集酸盒35之间的管路。

如图5所示，当将化学液体从槽体30和集酸盒35排出时，第一阀341和第二阀342开启，且第三阀316和第四阀317关闭。因此，可将槽体30和集酸盒35内的颗粒与使用后的化学液体排至废液收集装置。

如图5所示，当清洗槽体30和集酸盒35时，第一阀341和第二阀342关闭，且第三阀316、第四阀317和第六阀331开启。因此，可将去离子水由去离子水供应设备50注入槽体30和集酸盒35。并且，当去离子水加满槽体30后，关闭第六阀331，并且通过循环管路31使去离子水进行多次循环以清洗槽体30和集酸盒35。

如图5所示，当将去离子水从槽体30和集酸盒35排出时，第一阀341和第二阀342开启，且第三阀316和第四阀317关闭。因此，可将槽体30和集酸盒35内的去离子水排至废液收集装置。

如图5所示，当将槽体30和集酸盒35注入化学液体时，第一阀341和第二阀342关闭，且第三阀316、第四阀317和第五阀321开启。因此，可将化学液体(如去光阻液)由化学液体供应设备40注入槽体30和集酸盒35。并且，当化学液体加满槽体30后，关闭第五阀321，并且通过循环管路31使化学液体进行多次循环，使化学液体浓度均匀分布于槽体。

相较于现有技术，本申请通过提供具有搅碎机的晶圆震荡装置和晶圆清洗系统，可将从晶圆表面分离的大尺寸异物搅碎成小尺寸颗粒，使得前往下游管路的小尺寸颗粒不会阻塞管路，以确保管路系统的顺畅。

以上所述仅为本申请的具体实施方式，但本申请的保护范围并不局限于此，任何所属技术本领域普通技术人员在本申请公开的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本申请的保护范围之内。因此，本申请的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。

Claims (12)

1.一种搅碎机，其特征在于，所述搅碎机包含：

框架；

晶舟，设置在所述框架上，配置为承载晶圆，其中所述晶舟包含容置腔、第一开口和第二开口，所述容置腔配置为容置所述晶圆，所述第一开口作为提供所述晶圆进入或离开所述晶舟的通道，以及所述第二开口相对于所述第一开口，并且所述第二开口作为排出所述容置腔内的从所述晶圆分离的异物的通道；以及

处理装置，设置在所述框架上且位于所述框架和所述晶舟之间，其中所述处理装置与所述晶舟分隔设置，以及所述处理装置面对所述晶舟的所述第二开口使得所述异物由所述晶舟的所述第二开口进入所述处理装置，并且所述处理装置配置为将所述异物搅碎。

2.如权利要求1所述的搅碎机，其特征在于，所述处理装置包含一对齿轮，且所述对齿轮可转动地安装在所述框架上。

3.如权利要求2所述的搅碎机，其特征在于，所述处理装置还包含驱动组，与所述对齿轮连接，配置为驱动所述对齿轮彼此逆向旋转。

4.一种晶圆震荡装置，其特征在于，所述晶圆震荡装置包含：

机架，包含相对的第一端和第二端；

搅碎机，设置所述机架的所述第一端，包含：

框架，与所述机架的所述第一端固定连接；

晶舟，设置在所述框架上，配置为承载晶圆，其中所述晶舟包含容置腔、第一开口和第二开口，所述容置腔配置为容置所述晶圆，所述第一开口作为提供所述晶圆进入或离开所述晶舟的通道，以及所述第二开口相对于所述第一开口，并且所述第二开口作为排出所述容置腔内的从所述晶圆分离的异物的通道；以及

处理装置，设置在所述框架上且位于所述框架和所述晶舟之间，其中所述处理装置与所述晶舟分隔设置，以及所述处理装置面对所述晶舟的所述第二开口使得所述异物由所述晶舟的所述第二开口进入所述处理装置，并且所述处理装置配置为将所述异物搅碎；以及

升降装置，设置在所述机架的所述第二端，配置为控制所述机架沿着垂直方向移动以带动所述搅碎机进行往复运动。

5.如权利要求4所述的晶圆震荡装置，其特征在于，所述升降装置，包含：伸缩杆和马达，所述伸缩杆与所述机架的所述第二端固定连接，以及所述马达与所述伸缩杆连接，配置为控制所述伸缩杆的伸缩。

6.如权利要求4所述的晶圆震荡装置，其特征在于，所述搅碎机的所述处理装置包含一对齿轮，且所述对齿轮可转动地安装在所述框架上。

7.如权利要求6所述的晶圆震荡装置，其特征在于，所述搅碎机的所述处理装置还包含驱动组，与所述对齿轮连接，配置为驱动所述对齿轮彼此逆向旋转。

8.一种晶圆清洗系统，其特征在于，所述晶圆清洗系统包含：

槽体；

管路组，与所述槽体连接，配置为将工艺液体输入至所述槽体的内部或从所述槽体的所述内部输出所述工艺液体；以及

晶圆震荡装置，包含：

机架，包含相对的第一端和第二端；

搅碎机，设置所述机架的所述第一端，其中所述机架的所述第一端和所述搅碎机设置在所述槽体的所述内部，以及所述搅碎机包含：

框架，与所述机架的所述第一端固定连接；

晶舟，设置在所述框架上，配置为承载晶圆，其中所述晶舟包含容置腔、第一开口和第二开口，所述容置腔配置为容置所述晶圆，所述第一开口作为提供所述晶圆进入或离开所述晶舟的通道，以及所述第二开口相对于所述第一开口，并且所述第二开口作为排出所述容置腔内的从所述晶圆分离的异物的通道；以及

处理装置，设置在所述框架上且位于所述框架和所述晶舟之间，其中所述处理装置与所述晶舟分隔设置，以及所述处理装置面对所述晶舟的所述第二开口使得所述异物由所述晶舟的所述第二开口进入所述处理装置，并且所述处理装置配置为将所述异物搅碎；以及

升降装置，设置在所述机架的所述第二端，配置为控制所述机架沿着垂直方向移动以带动所述搅碎机进行往复运动，其中所述机架的所述第二端和所述升降装置设置在所述槽体的外部。

9.如权利要求8所述的晶圆清洗系统，其特征在于，所述晶圆清洗系统的所述槽体包含输入口和排出口，所述输入口设置在所述槽体的侧壁，以及所述排出口设置在所述槽体的底部并且面对所述搅碎机的所述处理装置，以及通过所述搅碎机的所述处理装置搅碎后的所述异物从所述排出口排出；以及

所述晶圆清洗系统的所述管路组包含循环管路，包含输入管路、输出管路、泵和过滤器，所述输入管路与所述槽体的所述输入口连接，所述输出管路连接至所述槽体的下游，所述泵连接所述输入管路和所述输出管路，以及所述过滤器设置在所述输出管路上。

10.如权利要求8所述的晶圆清洗系统，其特征在于，所述晶圆震荡装置的所述升降装置，包含：伸缩杆和马达，所述伸缩杆与所述机架的所述第二端固定连接，以及所述马达与所述伸缩杆连接，配置为控制所述伸缩杆的伸缩。

11.如权利要求8所述的晶圆清洗系统，其特征在于，所述搅碎机的所述处理装置包含一对齿轮，且所述对齿轮可转动地安装在所述框架上。

12.如权利要求11所述的晶圆清洗系统，其特征在于，所述搅碎机的所述处理装置还包含驱动组，与所述对齿轮连接，配置为驱动所述对齿轮彼此逆向旋转。

Images