CN217182139U - 一种用于晶圆干燥装置的槽体顶盖 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种用于晶圆干燥装置的槽体顶盖，本实用新型通过在干燥槽体上盖合一个槽体顶盖，利用干燥槽体内的提升机构将晶圆抬升至槽体顶盖，且在晶圆提升过程中，通过槽体顶盖的干燥模组对晶圆进行全方位、无死角干燥，不仅能够保证空间腔体内气氛控制与调节，也能够维持晶圆垂直移动的稳定性，对晶圆进行彻底干燥，提高了晶圆的干燥效率。

Description

一种用于晶圆干燥装置的槽体顶盖

技术领域

本实用新型涉及半导体晶圆清洗干燥设备技术领域，尤其涉及一种用于晶圆干燥装置的槽体顶盖。

背景技术

晶圆制造过程中，由于晶圆表面极易吸附颗粒或有机物等污染物而产生大量缺陷，因而需要晶圆清洗工艺去除这些缺陷，且晶圆清洗技术已经成为使用频次最高的工艺。随着集成电路(IC)制造技术的发展，对晶圆表面缺陷的控制越来越严格。晶圆干燥作为晶圆清洗的最后一道工艺，采用一定的方式将清洗后残留在表面上的去离子水剥离。而如果直接采用蒸发的方式，晶圆表面将产生水痕缺陷，即形成新的污染，所以恰当的晶圆干燥技术对保证晶圆表面清洁性至关重要。

目前，最先进的晶圆干燥技术是Marangoni干燥，该干燥技术在将晶圆从去离子水中提拉过程中，通过在气液界面弯月面处喷射低表面张力物质诱导产生Marangoni效应，从而实现晶圆表面卷吸水膜的完整剥离和干燥。由于晶圆表面物化特性复杂，例如晶圆表面通常存在微结构且为异质表面，故而晶圆的干燥工艺调试过程复杂，耗时且成本高昂。且Marangoni干燥技术存在些许干燥盲点，无法对晶圆进行全方位干燥。

发明内容

有鉴于此，本实用新型提供了一种用于晶圆干燥装置的槽体顶盖，用以解决上述背景技术中存在的问题。

一种用于晶圆干燥装置的槽体顶盖，所述槽体顶盖盖合在晶圆干燥装置的干燥槽体上，槽体顶盖的一端部设置有用于容纳晶圆干燥装置的提升机构的提升衔接腔，槽体顶盖的内壁上设置有固定槽和干燥模组，干燥模组包括用于向晶圆上端喷送干燥气体的第一气体喷淋管、用于向晶圆中心以上部位喷送干燥气体的第二气体喷淋管、以及用于向晶圆中心以下部位喷送干燥气体的第三气体喷淋管。

优选地，所述提升衔接腔与槽体顶盖的内腔室相连通。

优选地，所述第一气体喷淋管、第二气体喷淋管和第三气体喷淋管分别固定在槽体顶盖的前、后内壁上。

优选地，所述第一气体喷淋管喷射出的干燥气体与晶圆的中心法线成30度角，第二气体喷淋管喷射出的干燥气体与晶圆的中心法线成45度角，第三气体喷淋管喷射出的干燥气体与晶圆的中心法线成135度角。

优选地，所述干燥气体为异丙醇与氮气的混合物。

本实用新型的有益效果是：

本实用新型通过在干燥槽体上盖合一个槽体顶盖，使干燥槽体和槽体顶盖组成一个完全密闭的空间，在晶圆提升过程中，能够在该空间内对晶圆进行全方位、无死角干燥，且通过设置三组特殊角度的气体喷淋管，不仅能够保证空间腔体内气氛控制与调节，也能够维持晶圆垂直移动的稳定性，对晶圆进行彻底干燥，提高了晶圆的干燥效率。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图。

图1是晶圆干燥装置的结构示意图。

图2是干燥槽体的结构示意图。

图3是槽体顶盖的结构示意图。

图4是提升机构的结构示意图。

图5是槽盒安装板及第一卡槽结构和第二卡槽结构的结构示意图。

图中标号的含义为：

1为干燥槽体，11为提升容纳腔，12为储液槽，13为注水管，14为排水管，15为气体抽排管，16为溢流槽，17为溢流板，18为溢流槽口，19为溢流管；

2为槽体顶盖，21为提升衔接腔，22为固定槽，23为第一气体喷淋管，24为第二气体喷淋管，25为第三气体喷淋管；

3为提升机构，31为提升支撑板，32为槽盒安装板，33为第一卡槽结构，34为第二卡槽结构，35为第一支撑部，36为第二支撑部，37为承托板，38为卡槽，310为滑块，311为第一动力元件，312为第一支撑杆，313为第二动力元件，314为第二支撑杆；

4为晶圆。

具体实施方式

为了更好的理解本实用新型的技术方案，下面结合附图对本实用新型实施例进行详细描述。

应当明确，所描述的实施例仅仅是本实用新型的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本实用新型保护的范围。

下面通过具体的实施例并结合附图对本申请做进一步的详细描述。

在本申请的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“第一”、“第二”仅用于描述的目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性；除非另有规定或说明，术语“多个”是指两个或两个以上；术语“连接”、“固定”等均应做广义理解，例如，“连接”可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

本说明书的描述中，需要理解的是，本申请实施例所描述的“上”、“下”、“左”、“右”等方位词是以附图所示的角度来进行描述的，不应理解为对本申请实施例的限定。此外，在上下文中，还需要理解的是，当提到一个元件连接在另一个元件“上”或者“下”时，其不仅能够直接连接在另一个元件“上”或者“下”，也可以通过中间元件间接连接在另一个元件“上”或者“下”。

本实用新型给出一种用于晶圆干燥装置的槽体顶盖2，槽体顶盖盖合在干燥槽体1上，与干燥槽体1组成一个完全密闭的空间，在晶圆提升过程中，能够在该空间内对晶圆进行全方位、无死角干燥，且通过设置三组特殊角度的气体喷淋管，不仅能够保证空间腔体内气氛控制与调节，也能够维持晶圆垂直移动的稳定性，对晶圆进行彻底干燥，提高了晶圆的干燥效率。

干燥槽体1用以装载去离子水。干燥槽体1的一端部设置有提升容纳腔11，干燥槽体1的内部设置有储液槽12，储液槽12的底部连接有注水管13、排水管14和气体抽排管15。储液槽12的两侧设置有溢流槽16，储液槽12与溢流槽16通过溢流板17隔开，溢流板17的顶部开设有若干个溢流槽口18，溢流槽16的端部连接有溢流管19。

槽体顶盖2盖合在干燥槽体1上，槽体顶盖2内设置有干燥模组。槽体顶盖2的一端部设置有提升衔接腔21，当槽体顶盖2盖合在干燥槽体1上时，提升衔接腔21与提升容纳腔11上、下衔接。槽体顶盖2的内壁上设置有固定槽22，干燥模组固定在槽体顶盖2的内壁上。

干燥模组包括用于向晶圆上端喷送干燥气体的第一气体喷淋管23、用于向晶圆中心以上部位喷送干燥气体的第二气体喷淋管24、以及用于向晶圆中心以下部位喷送干燥气体的第三气体喷淋管25，第一气体喷淋管23、第二气体喷淋管24和第三气体喷淋管25均固定在槽体顶盖2的两个内侧壁上。本实施例中，第一气体喷淋管23喷射出的干燥气体与晶圆4的中心法线成30度角，第二气体喷淋管24喷射出的干燥气体与晶圆4的中心法线成45度角，第三气体喷淋管25喷射出的干燥气体与晶圆4的中心法线成135度角。

干燥槽体1内设置有一个提升机构3，用以将浸没在去离子水内的晶圆向上提升以使晶圆在干燥模组喷送的干燥气体作用下完成干燥。当提升装置3将晶圆提升至槽体顶盖2内时，晶圆4可恰好卡在槽体顶盖2的固定槽22内。

提升机构3包括提升支撑板31、槽盒安装板32、第一动力组件和第二动力组件。

槽盒安装板32设置于提升支撑板31的一侧，槽盒安装板32的两侧设置有第一卡槽结构33、中间设置有第二卡槽结构34，第一卡槽结构33和第二卡槽结构34共同对晶圆4进行支撑。

第一卡槽结构33由多组固定在槽盒安装板32上的第一支撑部35组成，每组第一支撑部35中位于外侧的第一支撑部高于内侧的第一支撑部，每个第一支撑部35的顶部均设有若干个用于容纳晶圆的卡槽38。

第二卡槽结构34包括承托板37、垂直固定在承托板37上端面上的多个第二支撑部36，每个第二支撑部36的顶部均设有若干个用于容纳晶圆的卡槽38。

本实施例中，槽盒安装板32为一个中间镂空的矩形板，第一卡槽结构33直接固定在槽盒安装板32两侧的板体上，第二卡槽结构34的承托板37的两端部搭在槽盒安装板32上。

第一动力组件安装在提升支撑板31上并与槽盒安装板32相固定以抬升整个提升机构3从而将晶圆4提升至槽体顶盖2内的第一位置。具体地，第一动力组件包括导轨、滑块310、第一动力元件311和第一支撑杆312，导轨(图中未示意)固定在提升容纳腔11的内壁上，滑块310和第一动力元件311均固定在提升支撑板31上，滑块310卡在导轨上，第一支撑杆312的一端与提升支撑板31相固定、另一端与槽盒安装板32相固定。第一动力元件311可带着提升支撑板31向上移动，提升支撑板31承载着卡在第一卡槽结构33和第二卡槽结构34内的晶圆片4向上移动。

第二动力组件安装在提升支撑板31上并与第二卡槽结构34相固定以将晶圆4继续提升至槽体顶盖2内的第二位置。具体地，第二动力组件包括第二动力元件313和第二支撑杆314，第二动力元件313固定在提升支撑板31上，第二支撑杆314的一端与第二动力元件313相固定、另一端与第二卡槽结构34的承托板37相固定。第二动力元件313可带着承托板37向上移动，承托板37承载着晶圆片4继续向上移动。

本实施例中，第一动力元件311和第二动力元件313采用的均是气缸。

在安装提升机构3时，将其槽盒安装板32以及设置在槽盒安装板32上的第一卡槽结构33和第二卡槽结构34设置于干燥槽体1的储液槽12内，将提升支撑板31、第一动力组件和第二动力组件均置于干燥槽体1的提升容纳腔11内。如此，当晶圆片4卡在第一卡槽结构33和第二卡槽结构34的卡槽38内时，提升机构3便可将晶圆片4向上提升，以在干燥模组喷送的干燥气体作用下完成干燥。

在对晶圆进行干燥时，具体包括以下步骤：

S1，将晶圆4放入干燥槽体1，确定晶圆4定位完成后，再将槽体顶盖2水平移动至干燥槽体1上，与干燥槽体1相盖合。

槽体顶盖2与干燥槽体1盖合好后，进行微量气体抽空，以使保证整个装置内部的气密性。

S2，通过注水管13向干燥槽体1内注入去离子水，去离子水润湿晶圆4表面，对晶圆4进行清洗，同时通过干燥模组向装置内部通入常温氮气。

S3，当去离子水完全淹没晶圆4时，提升机构的第一动力元件311动作开始向上提升晶圆4，晶圆4提升过程中，通过排水管14控速排放去离子水，同时通过干燥模组向装置内部通入干燥气体(异丙醇与氮气的混合物)，干燥气体对提升过程的晶圆4进行第一阶段的干燥。

S4，当晶圆4卡到槽体顶盖2的固定槽22内并达到第一位置(所述第一位置是指晶圆4恰好卡在固定槽22的中部)时，提升机构的第一动力元件311停止动作，第二动力元件313开始动作，继续将晶圆4向上提升直至到达槽体顶盖2内的第二位置(所述第二位置是指晶圆4到达槽体顶盖2的中心，晶圆4的上端与槽体顶盖2即将接触)，干燥气体对晶圆4进行第二阶段的干燥。

干燥气体对晶圆4进行第二阶段干燥的过程中，提升机构3的第一动力元件311带着槽盒安装板32及设置在槽盒安装板32上的第一卡槽结构33向下移动，重新移动回干燥槽体1的储液槽12内。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型保护的范围之内。

Claims (5)

1.一种用于晶圆干燥装置的槽体顶盖，其特征在于，所述槽体顶盖盖合在晶圆干燥装置的干燥槽体上，槽体顶盖的一端部设置有用于容纳晶圆干燥装置的提升机构的提升衔接腔，槽体顶盖的内壁上设置有固定槽和干燥模组，干燥模组包括用于向晶圆上端喷送干燥气体的第一气体喷淋管、用于向晶圆中心以上部位喷送干燥气体的第二气体喷淋管、以及用于向晶圆中心以下部位喷送干燥气体的第三气体喷淋管。

2.根据权利要求1所述的用于晶圆干燥装置的槽体顶盖，其特征在于，所述提升衔接腔与槽体顶盖的内腔室相连通。

3.根据权利要求1所述的用于晶圆干燥装置的槽体顶盖，其特征在于，所述第一气体喷淋管、第二气体喷淋管和第三气体喷淋管分别固定在槽体顶盖的前、后内壁上。

4.根据权利要求1或3所述的用于晶圆干燥装置的槽体顶盖，其特征在于，所述第一气体喷淋管喷射出的干燥气体与晶圆的中心法线成30度角，第二气体喷淋管喷射出的干燥气体与晶圆的中心法线成45度角，第三气体喷淋管喷射出的干燥气体与晶圆的中心法线成135度角。

5.根据权利要求1所述的用于晶圆干燥装置的槽体顶盖，其特征在于，所述干燥气体为异丙醇与氮气的混合物。

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