CN217426691U - 液体回收组件和单晶圆处理设备 - Google Patents

Abstract

本申请公开了一种液体回收组件和单晶圆处理设备。液体回收组件包括承载台、回收环、门环、第一升降机构和第二升降机构。回收环与承载台间隔设置。第一升降机构连接承载台和回收环。回收环通过第一升降机构沿着垂直方向与承载台相对地移动。门环设置在回收环远离承载台的一侧。第二升降机构连接门环和回收环。门环通过第二升降机构沿着垂直方向与回收环相对地移动。本申请通过两个升降机构以两阶段的方式将回收环和门环进行升降，进而提高液体回收组件的整体高度差。

Description

液体回收组件和单晶圆处理设备

技术领域

本申请涉及一种湿处理设备，特别是涉及一种液体回收组件和单晶圆处理设备。

背景技术

在半导体基板的工艺中，需要对半导体基板的元件设置面进行多道处理步骤，包含蚀刻、清洗等湿式处理程序。随着半导体基板的工艺复杂度增加，现已发展出一种单晶圆处理设备，其包含旋转台和回收环。单晶圆处理设备可对旋转台上的基板施加工艺液体，并且通过回收环收集所述工艺液体。

在传统的单晶圆处理设备中，回收环是采用单一升降机构。然而，如果待处理基板不是平坦表面，而是具有多个芯片堆叠于晶圆表面的凸块结构，此时当回收环的上升高度不足时，工艺液体可能会喷溅超过回收环的高度，进而越过回收环而污染到周围元件。另一方面，如果为了防止液体飞溅而增加回收环的高度差，当回收环下降到原点时，回收环容易与机械手臂互相干涉，进而导致机械手臂难以顺利地夹取或放入晶圆。

有鉴于此，有必要提供一种单晶圆处理设备，以解决上述技术问题

实用新型内容

为解决上述现有技术的问题，本申请的目的在于提供一种液体回收组件和单晶圆处理设备，其通过在回收环上增设一个门环，防止了液体飞溅越过回收环上方而污染周围元件。

为达成上述目的，本申请提供一种液体回收组件，包括：承载台；回收环，与所述承载台间隔设置；第一升降机构，连接所述承载台和所述回收环，其中所述回收环通过所述第一升降机构沿着垂直方向与所述承载台相对地移动；门环，设置在所述回收环远离所述承载台的一侧；以及第二升降机构，连接所述门环和所述回收环，其中所述门环通过所述第二升降机构沿着所述垂直方向与所述回收环相对地移动。

在一些实施例中，所述第一升降机构包括第一起始态和第一上升态，当所述第一升降机构处于所述第一起始态时，所述回收环与所述承载台相隔第一距离，以及当所述第一升降机构处于所述第一上升态时，所述回收环与所述承载台相隔第二距离，其中所述第二距离大于所述第一距离。

在一些实施例中，所述第二升降机构包括第二起始态和第二上升态，当所述第二升降机构处于所述第二起始态时，所述门环与所述回收环相隔第三距离，以及当所述第二升降机构处于所述第二上升态时，所述门环与所述回收环相隔第四距离，其中所述第四距离大于所述第三距离。

在一些实施例中，当所述第一升降机构处于所述第一起始态和所述第二升降机构处于所述第二起始态时，所述门环与所述承载台的距离为所述第一距离和所述第三距离的和，以及当所述第一升降机构处于所述第一上升态和所述第二升降机构处于所述第二上升态时，所述门环与所述承载台的距离为所述第二距离和所述第四距离的和。

本申请还提供一种单晶圆处理设备，包括：旋转台，配置为放置基板；液体供应装置，设置在所述旋转台上方，且配置为对所述基板施加工艺液体；以及液体回收组件，环绕地设置在所述旋转台的周围，并且可沿着垂直方向相对所述旋转台移动。所述液体回收组件包括：承载台；回收环，与所述承载台间隔设置，并且配置为收集从所述基板飞溅出的所述工艺液体；第一升降机构，连接所述承载台和所述回收环，其中所述回收环通过所述第一升降机构沿着所述垂直方向与所述承载台相对地移动；门环，设置在所述回收环远离所述承载台的一侧，并且配置为收集部分越过所述回收环而喷溅至所述回收环外部的所述工艺液体；以及第二升降机构，连接所述门环和所述回收环，其中所述门环通过所述第二升降机构沿着所述垂直方向与所述回收环相对地移动。

在一些实施例中，当取放所述基板时，所述回收环和所述门环的水平高度低于所述旋转台的水平高度，以及当所述旋转台旋转时，所述回收环和所述门环的水平高度高于所述旋转台的水平高度。

在一些实施例中，所述单晶圆处理设备还包含第一排放管和第二排放管，其中所述第一排放管与所述回收环的内部空间连通并且配置为排放所述回收环收集的所述工艺液体，以及所述第二排放管与所述门环的内部空间连通并且配置为排放所述门环收集的所述部分的所述工艺液体。

在一些实施例中，所述第一升降机构包括第一起始态和第一上升态，当所述第一升降机构处于所述第一起始态时，所述回收环与所述承载台相隔第一距离，以及当所述第一升降机构处于所述第一上升态时，所述回收环与所述承载台相隔第二距离，其中所述第二距离大于所述第一距离。

在一些实施例中，所述第二升降机构包括第二起始态和第二上升态，当所述第二升降机构处于所述第二起始态时，所述门环与所述回收环相隔第三距离，以及当所述第二升降机构处于所述第二上升态时，所述门环与所述回收环相隔第四距离，其中所述第四距离大于所述第三距离。

在一些实施例中，当所述第一升降机构处于所述第一起始态和所述第二升降机构处于所述第二起始态时，所述门环与所述承载台的距离为所述第一距离和所述第三距离的和，以及当所述第一升降机构处于所述第一上升态和所述第二升降机构处于所述第二上升态时，所述门环与所述承载台的距离为所述第二距离和所述第四距离的和。

在一些实施例中，当取放所述基板时，所述第一升降机构处于所述第一起始态和所述第二升降机构处于所述第二起始态，以及当所述旋转台旋转时，所述第一升降机构处于所述第一上升态和所述第二升降机构处于所述第二上升态。

相较于先前技术，本申请的单晶圆处理设备通过在回收环上增设门环，并且通过两个升降机构以两阶段的方式将回收环和门环进行升降，进而提高液体回收组件的整体高度差，防止药水飞溅越过回收环上方而污染设备。

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显示本申请的实施例的单晶圆处理设备的第一示意图；

图2显示本申请的实施例的单晶圆处理设备的第二示意图；

图3显示本申请的实施例的单晶圆处理设备的第三示意图。

具体实施方式

下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。

请参照图1至图3，图1显示本申请的实施例的单晶圆处理设备的第一示意图，图2显示本申请的实施例的单晶圆处理设备的第二示意图，以及图3显示本申请的实施例的单晶圆处理设备的第三示意图。单晶圆处理设备1包括旋转台10、液体供应装置20以及液体回收组件30。旋转台10配置为放置一基板50。在本申请中，单晶圆处理设备1适用于对单晶圆进行湿处理，尤其是对表面具有凸块结构的单晶圆进行湿处理。举例来说，基板50包含键合的3D-IC芯片52与晶圆51(Chip on Wafer)，因此基板50的待处理表面具有多个以3D-IC芯片52形成的凸块结构。在对基板50进行湿工艺时，表面的凸块结构会加重工艺液体的飞溅程度。本申请的单晶圆处理设备1可确实地回收飞溅的工艺液体以避免工艺液体喷溅到周围设备，具体说明如下。

如图1所示，在本实施例中，当基板50放置在旋转台10上之后，基板50可被进一步固定在旋转台10上，例如采用真空吸盘或夹持装置等方式进行固定。旋转台10配置有驱动机构，用于驱使旋转台10绕轴旋转。再者，液体供应装置20设置在旋转台10上方，用于对基板50施加工艺液体。可选地，液体供应装置20的药液供应旋转悬臂可包含有一个或多个喷嘴，使得液体供应装置20可对基板50施加一种或多种工艺液体。喷嘴设置为与旋转台10的顶部对准，以及液体传输管线的一端与对应的喷嘴连接，另一端连接至对应的工艺液体的供应端。藉此设计，可根据工艺需求来控制液体供应装置20施加对应的工艺液体至旋转台10上的基板50，以对基板50进行蚀刻或清洗等作业。

如图1至图3所示，液体回收组件30环绕地设置在旋转台10的周围，并且可沿着一垂直方向相对旋转台10移动。液体回收组件30用于收集从旋转台10上的基板50的表面因离心力甩出的工艺液体，并且将所述工艺液体排出。液体回收组件30包括承载台31、回收环32、门环33、第一升降机构34以及第二升降机构35。如图3所示，回收环32与承载台31间隔设置，并且配置为收集大部分的从基板50飞溅出的工艺液体21。门环33设置在回收环32环远离承载台31的一侧，并且配置为收集其余部分越过回收环32而喷溅至回收环32外部的工艺液体22。在本实施例中，回收环32的顶部包含朝中心倾斜的遮挡壁，以及门环33的顶部也包含朝中心倾斜的遮挡壁。通过遮挡壁的设计，可有效地将飞溅的液体档下，并且驱使液体沿着倾斜的遮挡壁向下流动。

如图1至图3所示，第一升降机构34包括第一起始态和第一上升态，以及第二升降机构35包括第二起始态和第二上升态。第一升降机构34连接承载台31和回收环32。回收环32通过第一升降机构34沿着垂直方向与承载台31相对地移动。第二升降机构35连接门环33和回收环32。门环33通过第二升降机构35沿着垂直方向与回收环32相对地移动。应当注意的是，当第一升降机构34升降时，回收环32会同步带动门环33一起运动。

如图1所示，当第一升降机构34处于第一起始态时，回收环32与承载台31相隔第一距离D1。如图2和图3所示，当第一升降机构34处于第一上升态时，回收环32与承载台31相隔第二距离D2。第二距离D2大于第一距离D1。在一些实施例中，第二距离D2与第一距离D1的差值为60mm。

如图1和图2所示，当第二升降机构35处于第二起始态时，门环33与回收环32相隔第三距离D3。如图3所示，当第二升降机构35处于第二上升态时，门环33与回收环32相隔第四距离D4。第四距离D4大于第三距离D3。在一些实施例中，第四距离D4与第三距离D3的差值为30mm。

如图1所示，当第一升降机构34处于第一起始态和第二升降机构35处于第二起始态时时，门环33与承载台31的距离为第一距离D1和第三距离D3的和。如图3所示，当第一升降机构34处于第一上升态和第二升降机构35处于第二上升态时，门环33与承载台31的距离为第二距离D2和第四距离D4的和。

如图1所示，当从旋转台10取放基板50时，第一升降机构34处于第一起始态以及第二升降机构35处于第二起始态。此时，门环33与回收环32的水平高度皆低于旋转台10的用于放置基板50的台面。应当注意的是，当门环33与回收环32下降至最低点时(即，第一升降机构34处于第一起始态和第二升降机构35处于第二起始态)，机械手臂能顺利夹取或放入基板50，不会受到门环33和回收环32阻挡。也就是说，机械手臂在横移时不会与液体回收组件30产生结构上的干涉。

如图2所示，当待处理的基板50放置在旋转台10上时，第一升降机构34开始上升，使得第一升降机构34处于第一上升态以及第二升降机构35处于第二起始态。此时，门环33与回收环32的水平高度皆高于旋转台10的台面。

如图3所示，当第一升降机构34上升之后，第二升降机构35开始上升，使得第一升降机构34处于第一上升态以及第二升降机构35处于第二上升态时。此时，门环33与回收环32的水平高度也皆高于旋转台10的台面。再者，当第二升降机构35上升时，回收环32与旋转台10的距离不变，而门环33相较于回收环32进一步增加与旋转台10之间的距离。通过门环33的高度提升，可提高液体回收组件30的整体高度差(即门环33与回收环32的高度差)，确保了飞溅越过回收环32上方的工艺液体22可被门环33收集而不会造成周围设备的污染。一般而言，现有的单晶圆处理设备仅包含单一升降机构和回收环。当回收环的上升高度不足时，液体容易喷溅超过回收环的高度，进而从回收环上方飞溅而污染周围设备。相较于现有的单晶圆处理设备，本申请的单晶圆处理设备可确保飞溅越过回收环32上方的工艺液体22可被门环33收集而不会造成周围设备的污染。

在本实施例中，如图3所示，当第一升降机构34和第二升降机构35皆上升后，旋转台10开始旋转以及液体供应装置20开始对基板50施加工艺液体。也就是说，当旋转台10旋转时，第一升降机构34处于第一上升态和第二升降机构35处于第二上升态。

如图1至图3所示，单晶圆处理设备1还包含第一排放管41和第二排放管42。第一排放管41与回收环32的内部空间连通并且配置为排放回收环32收集的工艺液体。第二排放管42与门环33的内部空间连通并且配置为排放门环33收集的部分的工艺液体。液体供应装置20所喷洒的工艺液体被回收环32和门环33档下后，工艺液体直接沿着回收环32和门环33的内部往下方流动并且收集至腔体空间的底部，接着分别由连接至各别腔体空间的底部的第一排放管41和第二排放管42排出或回收。

本申请的实施例还提供一种单晶圆处理设备的控制方法。本实施例的单晶圆处理设备包含上述的单晶圆处理设备1。单晶圆处理设备1包括旋转台10、液体供应装置20、承载台31、回收环32、门环33、第一升降机构34和第二升降机构35，所述多个元件的具体结构如上所述，在此不加以赘述。本申请的单晶圆处理设备的控制方法包括以下步骤。

首先，如图1所示，在旋转台10上放置基板50。在本实施例中，第一升降机构34包括第一起始态和第一上升态，以及第二升降机构35包括第二起始态和第二上升态。当从旋转台10取放基板50之前，控制第一升降机构34处于第一起始态以及控制第二升降机构35处于所述第二起始态。此时，门环33与回收环32的水平高度皆低于旋转台10的用于放置基板50的台面(即，旋转台10的水平高度)。应当注意的是，当门环33与回收环32下降至最低点时，第一升降机构34处于第一起始态和第二升降机构35处于第二起始态。因此，机械手臂能顺利夹取或放入基板50，不会受到门环33和回收环32阻挡。也就是说，机械手臂在横移时不会与液体回收组件30产生结构上的干涉。

如图2所示，将基板50固定在旋转台10上之后，通过第一升降机构34控制回收环32同步带动所述门环一起沿着垂直方向朝远离承载台31的方向移动。在此步骤中，第一升降机构34开始上升，使得第一升降机构34处于第一上升态以及第二升降机构35处于第二起始态。此时，门环33与回收环32的水平高度皆高于旋转台10的台面。

如图3所示，当第一升降机构34上升之后，通过第二升降机构35控制门环33沿着所述垂直方向朝远离回收环32方向移动。在此步骤中，第二升降机构35开始上升，使得第一升降机构34处于第一上升态以及第二升降机构35处于第二上升态时。此时，门环33与回收环32的水平高度也皆高于旋转台10的台面。再者，当第二升降机构35上升时，回收环32与旋转台10的距离不变，而门环33相较于回收环32进一步增加与旋转台10之间的距离。

如图3所示，当第一升降机构34和第二升降机构35皆上升后，控制旋转台10旋转以及控制液体供应装置20对基板50施加工艺液体。也就是说，在控制旋转台10旋转以及控制液体供应装置20对基板50施加工艺液体之前，控制第一升降机构34处于第一上升态以及控制第二升降机构35处于第二上升态，使得回收环32和门环33沿的水平高度高于旋转台10的水平高度。当旋转台10旋转时，回收环32配置为收集大部分的从基板50飞溅出的工艺液体21。门环33配置为收集其余部分越过回收环32而喷溅至回收环32外部的工艺液体22。在此步骤中，由于门环33的高度进一步提升，提高了液体回收组件30的整体高度差(即门环33与回收环32的高度差)，进而确保飞溅越过回收环32上方的工艺液体22可被门环33收集而不会造成周围设备的污染。一般而言，现有的单晶圆处理设备仅包含单一升降机构和回收环。当回收环的上升高度不足时，液体容易喷溅超过回收环的高度，进而从回收环上方飞溅而污染周围设备。相较于现有的单晶圆处理设备，本申请的单晶圆处理设备可确保飞溅越过回收环32上方的工艺液体22可被门环33收集而不会造成周围设备的污染。

如图1至图3所示，单晶圆处理设备1还包含第一排放管41和第二排放管42。第一排放管41与回收环32的内部空间连通并且配置为排放回收环32收集的工艺液体。第二排放管42与门环33的内部空间连通并且配置为排放门环33收集的部分的工艺液体。也就是说，当控制旋转台10旋转以及控制液体供应装置20对基板50施加工艺液体时，通过第一排放管排41放回收环32收集的工艺液体，以及通过第二排放管42排放门环33收集的部分的工艺液体。液体供应装置20所喷洒的工艺液体被回收环32和门环33档下后，工艺液体直接沿着回收环32和门环33的内部往下方流动并且收集至腔体空间的底部，接着分别由连接至各别腔体空间的底部的第一排放管41和第二排放管42排出或回收。

当对基板50湿处理完毕之后，控制旋转台10停止旋转以及控制液体供应装置20停止对基板50施加工艺液体。接着，如图2所示，通过第二升降机构35控制门环33沿着垂直方向朝靠近回收环32的方向移动。接着，如图1所示，通过第一升降机构34控制回收环32同步带动门环33一起沿着垂直方向朝靠近承载台31的方向移动。最后，通过机械手臂从旋转台10取走基板50。

相较于现有技术，在本申请的液体回收组件和单晶圆处理设备中，通过两个升降机构以两阶段的方式将回收环和门环进行升降。当回收环和门环上升时，提高了液体回收组件的整体高度差确保了飞溅越过回收环上方的工艺液体可被门环收集而不会造成周围设备的污染。当回收环和门环下降时，机械手臂能顺利夹取或放入基板，不会受到门环和回收环阻挡。

以上对本申请实施例所提供的液体回收组件和单晶圆处理设备进行了详细介绍，本文中应用了具体实施例对本申请的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本申请的技术方案及其核心思想。本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本申请各实施例的技术方案的范围。

Claims (11)

1.一种液体回收组件，其特征在于，所述液体回收组件包括：

承载台；

回收环，与所述承载台间隔设置；

第一升降机构，连接所述承载台和所述回收环，其中所述回收环通过所述第一升降机构沿着垂直方向与所述承载台相对地移动；

门环，设置在所述回收环远离所述承载台的一侧；以及

第二升降机构，连接所述门环和所述回收环，其中所述门环通过所述第二升降机构沿着所述垂直方向与所述回收环相对地移动。

2.如权利要求1所述的液体回收组件，其特征在于，所述第一升降机构包括第一起始态和第一上升态，当所述第一升降机构处于所述第一起始态时，所述回收环与所述承载台相隔第一距离，以及当所述第一升降机构处于所述第一上升态时，所述回收环与所述承载台相隔第二距离，其中所述第二距离大于所述第一距离。

3.如权利要求2所述的液体回收组件，其特征在于，所述第二升降机构包括第二起始态和第二上升态，当所述第二升降机构处于所述第二起始态时，所述门环与所述回收环相隔第三距离，以及当所述第二升降机构处于所述第二上升态时，所述门环与所述回收环相隔第四距离，其中所述第四距离大于所述第三距离。

4.如权利要求3所述的液体回收组件，其特征在于，当所述第一升降机构处于所述第一起始态和所述第二升降机构处于所述第二起始态时，所述门环与所述承载台的距离为所述第一距离和所述第三距离的和，以及当所述第一升降机构处于所述第一上升态和所述第二升降机构处于所述第二上升态时，所述门环与所述承载台的距离为所述第二距离和所述第四距离的和。

5.一种单晶圆处理设备，其特征在于，所述单晶圆处理设备包括：

旋转台，配置为放置基板；

液体供应装置，设置在所述旋转台上方，且配置为对所述基板施加工艺液体；以及

液体回收组件，环绕地设置在所述旋转台的周围，并且可沿着垂直方向相对所述旋转台移动，其中所述液体回收组件，包括：

承载台；

回收环，与所述承载台间隔设置，并且配置为收集从所述基板飞溅出的所述工艺液体；

第一升降机构，连接所述承载台和所述回收环，其中所述回收环通过所述第一升降机构沿着所述垂直方向与所述承载台相对地移动；

门环，设置在所述回收环远离所述承载台的一侧，并且配置为收集部分越过所述回收环而喷溅至所述回收环外部的所述工艺液体；以及

第二升降机构，连接所述门环和所述回收环，其中所述门环通过所述第二升降机构沿着所述垂直方向与所述回收环相对地移动。

6.如权利要求5所述的单晶圆处理设备，其特征在于，当取放所述基板时，所述回收环和所述门环的水平高度低于所述旋转台的水平高度，以及当所述旋转台旋转时，所述回收环和所述门环的水平高度高于所述旋转台的水平高度。

7.如权利要求5所述的单晶圆处理设备，其特征在于，所述单晶圆处理设备还包含第一排放管和第二排放管，其中所述第一排放管与所述回收环的内部空间连通并且配置为排放所述回收环收集的所述工艺液体，以及所述第二排放管与所述门环的内部空间连通并且配置为排放所述门环收集的所述部分的所述工艺液体。

8.如权利要求5所述的单晶圆处理设备，其特征在于，所述第一升降机构包括第一起始态和第一上升态，当所述第一升降机构处于所述第一起始态时，所述回收环与所述承载台相隔第一距离，以及当所述第一升降机构处于所述第一上升态时，所述回收环与所述承载台相隔第二距离，其中所述第二距离大于所述第一距离。

9.如权利要求8所述的单晶圆处理设备，其特征在于，所述第二升降机构包括第二起始态和第二上升态，当所述第二升降机构处于所述第二起始态时，所述门环与所述回收环相隔第三距离，以及当所述第二升降机构处于所述第二上升态时，所述门环与所述回收环相隔第四距离，其中所述第四距离大于所述第三距离。

10.如权利要求9所述的单晶圆处理设备，其特征在于，当所述第一升降机构处于所述第一起始态和所述第二升降机构处于所述第二起始态时，所述门环与所述承载台的距离为所述第一距离和所述第三距离的和，以及当所述第一升降机构处于所述第一上升态和所述第二升降机构处于所述第二上升态时，所述门环与所述承载台的距离为所述第二距离和所述第四距离的和。

11.如权利要求9所述的单晶圆处理设备，其特征在于，当取放所述基板时，所述第一升降机构处于所述第一起始态和所述第二升降机构处于所述第二起始态，以及当所述旋转台旋转时，所述第一升降机构处于所述第一上升态和所述第二升降机构处于所述第二上升态。

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