CN217543657U - 鼓风式温控手臂 - Google Patents

Abstract

一种鼓风式温控手臂，所述鼓风式温控手臂包括：所述鼓风式温控手臂包括：底部手臂，用于支撑晶圆，温控单元，其被配置为将加热的空气提供到晶圆，以控制晶圆温度的下降速度，连接杆，将所述底部手臂与所述温控单元耦合连接。

Description

鼓风式温控手臂

技术领域

本公开总体上涉及涂胶显影机设备中的传送系统，特别的，涉及在涂胶显影机设备中在热板和冷板之间传送的传送手臂。

背景技术

在涂胶显影工艺时，工艺过程包括烘烤和冷却，这意味着需要将晶圆从热板直接转移到冷板。一般地，热板的温度大于100℃，甚至接近150℃，并且冷板的温度一般接近室温23℃。因此，对于一些对温度变化敏感的材料，将晶圆直接从热板转移到冷板进行冷却可能会因为温度变化速率过快而引起晶圆破裂。因此，对于由这些材料构成的晶圆，需要能够使温度下降速率降低的装置。

实用新型内容

技术问题

在涂胶显影过程中，晶圆需要通过陶瓷手臂从100℃以上的热板转移到室温左右的冷板进行冷却，由于陶瓷手臂也是处于室温状态(例如，为23℃) 这使得钽酸锂晶圆从热板到冷板的传送过程中，与钽酸锂晶圆直接接触的手臂、腔体空气、冷板都为23℃左右，温度与加热后的温度相差教大，这可能使对温度变化敏感的晶圆破裂，因此需要减少温度差，降低温度变化速率。

解决方案

根据本公开的实施例，提出了一种鼓风式温控手臂，通过增加温控手臂，把温度控制在介于高温和低温之间，减缓从冷板到热板钽酸锂晶圆的降温速率，使其平缓的从高温到低温变化。

根据本公开的实施例，提出了一种鼓风式温控手臂，所述鼓风式温控手臂包括：底部手臂，用于支撑晶圆，温控单元，其被配置为将加热的空气提供到晶圆，以控制晶圆温度的下降速度，连接杆，将所述底部手臂与所述温控单元耦合连接。

根据本公开的实施例，提出了一种鼓风式温控手臂，其中，所述底部手臂包括陶瓷手臂、橡胶手臂或者金属手臂中的任何一种。

根据本公开的实施例，提出了一种鼓风式温控手臂，其中，所述晶圆包括钽酸锂晶圆。

根据本公开的实施例，提出了一种鼓风式温控手臂，其中，所述温控单元包括进风口、导流单元、加热单元以及温控单元外壳。

根据本公开的实施例，提出了一种鼓风式温控手臂，其中，所述加热单元包括圆柱体或者锥型加热棒中的任何一种。

根据本公开的实施例，提出了一种鼓风式温控手臂，其中，所述加热单元被配置为温度可控。

根据本公开的实施例，提出了一种鼓风式温控手臂，其中，所述进风口包括N个进风口，以将压缩空气输送到所述加热单元，其中，N为自然数。

根据本公开的实施例，提出了一种鼓风式温控手臂，其中，所述导流单元包括旋转扇叶，以将加热的空气输送到所述晶圆。

根据本公开的实施例，提出了一种鼓风式温控手臂，其中，所述温控单元外壳的下表面具有开口，以将经过加热的空气输送到所述晶圆。

根据本公开的实施例，提出了一种鼓风式温控手臂，其中，所述温控单元被配置为在热板温度和冷板温度之间提供M个的温度台阶，其中，M为自然数。

技术效果

本公开通过增加温控手臂，把温度控制在介于高温和低温之间，减缓晶圆从热板到冷板的降温速率，使其平缓的从高温到低温变化。此外，通过调节钽酸锂晶圆从热板取出后的温度变化范围，可以防止钽酸锂晶圆因为温度由大于100℃高温到23℃低温的突然降温而导致的碎裂。

附图说明

从以下结合附图的描述中，本公开的特定实施例的上述和其他方面、特征和优点将变得更加明显，其中：

图1示出了根据本公开的实施例的鼓风式温控手臂的俯视图。

图2示出了根据本公开的实施例的鼓风式温控手臂的侧视图，以及

图3示出了根据本公开的实施例的鼓风式温控手臂和普通手臂对晶圆进行冷却的温度变化图。

具体实施方式

在进行下面的详细描述之前，阐述贯穿本专利文件使用的某些单词和短语的定义可能是有利的。术语“包括”和“包含”及其派生词是指包括但不限于。术语“或”是包含性的，意思是和/或。短语“与……相关联”及其派生词是指包括、包括在……内、互连、包含、包含在……内、连接或与……连接、耦接或与……耦接、与……通信、配合、交织、并列、接近、绑定或与……绑定、具有、具有属性、具有关系或与……有关系等。术语“控制器”是指控制至少一个操作的任何设备、系统或其一部分。这种控制器可以用硬件、或者硬件和软件和/或固件的组合来实施。与任何特定控制器相关联的功能可以是集中式的或分布式的，无论是本地的还是远程的。短语“至少一个”，当与项目列表一起使用时，意指可以使用所列项目中的一个或多个的不同组合，并且可能只需要列表中的一个项目。例如，“A、B、C中的至少一个”包括以下组合中的任意一个：A、B、C、A和B、A和C、B和C、A和B和C。

贯穿本专利文件提供了其他特定单词和短语的定义。本领域普通技术人员应该理解，在许多情况下，即使不是大多数情况下，这种定义也适用于这样定义的单词和短语的先前和将来使用。

在本专利文件中，变换块的应用组合以及子变换块的划分层级仅用于说明，在不脱离本公开的范围内，变换块的应用组合以及子变换块的划分层级可以具有不同的方式。

以下讨论的图1至图3以及用于描述本专利文档中的本公开的原理的各种实施例仅作为说明，并且不应以任何方式解释为限制本公开的范围。本领域技术人员将理解，本公开的原理可以在任何适当布置的系统或设备中实施。

图1示出了根据本公开的实施例的鼓风式温控手臂的俯视图。

在图1中，可以看出，根据本公开的实施例的鼓风式温控手臂可以包括温控单元，该温控单元包括加热单元、导流单元、进风口以及温控单元外壳。根据本公开的实施例，加热单元可以是加热棒。该加热棒具有圆柱体的形状，并且可以位于该温控单元的中心位置，以便加热后的压缩空气可以在加热棒四周均匀分布。然而本领域技术人员应该理解，在不脱离本实用新型的情况下，加热棒可以具有其他的形状，例如，锥形，其被布置为锥顶朝下，以方便热量朝下方辐射。

根据本公开的实施例，加热棒的温度是可以控制的，使得可以将晶圆冷却到控制温度，并随后冷却到室温。根据本公开的实施例，控制温度可以是根据晶圆材料的特性而确定的温度，诸如100℃。

根据本公开的实施例，导流单元可以是旋转扇叶，并且具有对称的结构，例如，6片扇叶，其中相邻的扇叶间隔60℃。根据本公开的实施例，通过旋转扇叶，导流单元可以实现均匀流动的热风。

根据本公开的实施例，进风口可以直接耦合到加热棒，使得压缩空气可以被输送到加热棒以进行加热。虽然在图1中示出了一个进风口的示例，但是本领域技术人员应该理解，可以提供多个进风口，以提供更均匀的热流。

根据本公开的实施例，温控单元外壳用于容纳加热单元、导流单元和进风口，并且使得从进风口提供的压缩空气经过加热单元加热之后，从朝向晶圆的开口输出。根据本实用新型的实施例，温控单元外壳可以被设计为圆柱体的形状，并且其下表面具有开口，以将经过加热的空气向下排出。根据本实用新型的实施例，温控单元外壳的上表面也可以具有开口，以方便空气流通。

图2示出了根据本公开的实施例的鼓风式温控手臂的侧视图。

在图2中，可以看出，根据本公开的实施例的鼓风式温控手臂还可以包括连接杆和底部手臂。根据本公开的实施例，该底部手臂可以是陶瓷手臂，并且用于支撑晶圆，诸如钽酸锂晶圆。虽然在图2中示出了本实用新型实施例的一个示例，但是本领域技术人员应该理解，在不脱离本实用新型范围的情况下，可以对本实用新型进行各种修改，例如，晶圆可以是对温度变化敏感的任何材料的晶圆，底部手臂可以是橡胶手臂或者金属手臂。根据本公开的实施例，该底部手臂和温控单元通过连接杆耦合在一起，以完成固定。

此外，结合图1和图2，压缩空气经由进风口输送到该加热棒并被加热，随后加热后的压缩空气向加热棒四周扩散并经由旋转扇叶导流到下方，并且通过温控单元外壳底部的开口而传输到下方的陶瓷手臂。

根据本实用新型实施例，通过在的传送手臂中增加温控单元，可以对放置在底部手臂上的晶圆的温度进行加热和控制。并且通过导流单元的设计，可以使得晶圆的温度得到均匀地控制。

根据本实用新型实施例的传送手臂单元被放置在涂胶显影机内部，并且被配置用于将晶圆从热板传送到冷板。

根据本实用新型实施例，晶圆(例如，钽酸锂晶圆)由热板加热完成后，传送手臂单元会到达热板取走钽酸锂晶圆，此时，开始供给压缩空气并采用加热棒加热控温，以控制晶圆的温度，使其温度下降速率减缓，以避免由于突然降温而导致的碎裂；当把晶圆运送到冷板位置并且放置在冷板上之后，结束加热棒加热和压缩空气供给。

图3示出了根据本公开的实施例的鼓风式温控手臂和普通手臂对晶圆进行冷却的温度变化图。

在图3中，横轴表示时间，纵轴表示温度。其中，实线表示没有温控单元的手臂的温度自然变化曲线。可以看出，温度从接近150℃到23℃经过时间t1均匀的冷却下来，温度下降速率为固定值(温度变化/时间)。在使用了温控手臂之后，温度从接近150℃以降低的下降速率经过小于t1的时间下降到了100℃，然后保持该温度一段时间(即，到达t1时)，随后以更低的下降速率在t2时到达室温。

虽然在图3中示出了根据本实用新型实施例的一个示例，但是本领域技术人员应该理解，在不脱离本实用新型范围的情况下，可以对其进行修改。例如，根据本实用新型的实施例，可以控制加热棒的温度，以在热板和冷板温度之间提供多级的温度台阶，例如，可以分别在100℃和50℃保持一段时间Δt，以进一步减缓晶圆温度的下降速率。

文本和附图仅作为示例提供，以帮助理解本公开。它们不应被解释为以任何方式限制本公开的范围。尽管已经提供了某些实施例和示例，但是基于本文所公开的内容，对于本领域技术人员而言显而易见的是，在不脱离本公开的范围的情况下，可以对所示的实施例和示例进行改变。

根据本公开的实施例，提供了一种温控手臂，把温度控制在介于高温和低温之间，减缓晶圆从热板到冷板的降温速率，使其平缓的从高温到低温变化，以防止晶圆因为温度由>100℃高温到23℃低温的突然降温而导致的碎裂。

尽管已经用示例性实施例描述了本公开，但是可以向本领域技术人员建议各种改变和修改。本公开旨在涵盖落入所附权利要求范围内的这种改变和修改。

本实用新型中的任何描述都不应被理解为暗示任何特定的元件、步骤或功能是必须包括在权利要求范围内的必要元件。专利主题的范围仅由权利要求限定。

Claims (10)

1.一种鼓风式温控手臂，其特征在于，所述鼓风式温控手臂包括：

底部手臂，用于支撑晶圆，

温控单元，其被配置为将加热的空气提供到晶圆，以控制晶圆温度的下降速度，以及

连接杆，将所述底部手臂与所述温控单元耦合连接。

2.根据权利要求1所述的鼓风式温控手臂，其特征在于，所述底部手臂包括陶瓷手臂、橡胶手臂或者金属手臂中的任何一种。

3.根据权利要求1所述的鼓风式温控手臂，其特征在于，所述晶圆包括钽酸锂晶圆。

4.根据权利要求1所述的鼓风式温控手臂，其特征在于，所述温控单元包括进风口、导流单元、加热单元以及温控单元外壳。

5.根据权利要求4所述的鼓风式温控手臂，其特征在于，所述加热单元包括圆柱体或者锥型加热棒中的任何一种。

6.根据权利要求4所述的鼓风式温控手臂，其特征在于，所述加热单元被配置为温度可控。

7.根据权利要求4所述的鼓风式温控手臂，其特征在于，所述进风口包括N个进风口，以将压缩空气输送到所述加热单元，并且N为自然数。

8.根据权利要求4所述的鼓风式温控手臂，其特征在于，所述导流单元包括旋转扇叶，以将加热的空气输送到所述晶圆。

9.根据权利要求4所述的鼓风式温控手臂，其特征在于，所述温控单元外壳的下表面具有开口，以将经过加热的空气输送到所述晶圆。

10.根据权利要求1所述的鼓风式温控手臂，其特征在于，所述温控单元被配置为在热板温度和冷板温度之间提供M个的温度台阶，并且M为自然数。

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