CN106711062B - 一种工艺反应腔体气流场的实现装置及其实现方法 - Google Patents

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Abstract

本发明属于半导体行业晶片湿法处理领域，具体地说是一种工艺反应腔体气流场的实现装置及其实现方法，主轴电机带动载有晶圆的承片台旋转，工艺摆臂带着工艺喷嘴转至晶圆上方、开始喷洒化学液；同时，位于工艺腔体一侧的喷嘴连接块上的各气体喷嘴打开，向工艺腔体内喷入气体，气流经过晶圆上方后，由位于工艺腔体另一侧的排风口排出，在工艺腔体内部形成水平流动的气流场；工艺结束后，工艺摆臂带着工艺喷嘴复位，清洗摆臂带着摆臂喷嘴转至晶圆上方、开始喷洒清洗液进行清洗，清洗后，清洗摆臂带着摆臂喷嘴复位，各气体喷嘴停止喷气。本发明通过对工艺腔体内气流场的流向设计，实现了工艺腔体内压力的调整，还可保证工艺腔体内的洁净度。

Description

一种工艺反应腔体气流场的实现装置及其实现方法
技术领域
本发明属于半导体行业晶片湿法处理领域，具体地说是一种工艺反应腔体气流场的实现装置及其实现方法。
背景技术
目前，半导体行业中晶片湿法处理设备都涉及工艺腔体的设计，工艺腔体的设计中气流场的分布设计也是其中的重要一环。而如何整合和优化气流场的设计就成为了一个不可避免的问题。
发明内容
本发明的目的在于提供一种工艺反应腔体气流场的实现装置及其实现方法。
本发明的目的是通过以下技术方案来实现的：
本发明的实现装置包括工艺腔体、腔体罩、主轴电机、收集杯、承片台、清洗摆臂、摆臂喷嘴、工艺摆臂及工艺喷嘴，其中收集杯安装在所述工艺腔体内，在该收集杯内设有承载晶圆的所述承片台，所述主轴电机安装在工艺腔体下方，并与所述承片台相连、驱动承片台带动晶圆旋转；所述清洗摆臂及工艺摆臂分别转动连接于工艺腔体的同侧，在该清洗摆臂及工艺摆臂上分别安装有喷洒清洗液的摆臂喷嘴及喷洒化学液的工艺喷嘴；所述腔体罩密封连接于工艺腔体顶部；所述工艺腔体相对的两侧分别安装有喷嘴连接块及排风口，该喷嘴连接块位于靠近所述清洗摆臂的一侧，在所述喷嘴连接块上均布有多个向工艺腔体内喷出气体的气体喷嘴，各所述气体喷嘴喷出的气体经过所述晶圆上方、由另一侧的所述排风口抽出，在所述工艺腔体内形成水平流动的气流场。
其中：所述气体喷嘴及排风口所在的两侧位于清洗摆臂及工艺摆臂安装侧的两侧，所述排风口的两端分别位于工艺腔体内外两侧；各所述气体喷嘴所连通的管路上均安装有调节气体流量的阀门。
本发明实现装置的实现方法为：所述主轴电机带动载有晶圆的承片台旋转，所述工艺摆臂带着工艺喷嘴转至所述晶圆上方、开始喷洒化学液；同时，位于工艺腔体一侧的所述喷嘴连接块上的各气体喷嘴打开，向所述工艺腔体内喷入气体，气流经过所述晶圆上方后，由位于所述工艺腔体另一侧的排风口排出，在该工艺腔体内部形成水平流动的气流场；工艺结束后，所述工艺摆臂带着工艺喷嘴复位，所述清洗摆臂带着摆臂喷嘴转至所述晶圆上方、开始喷洒清洗液进行清洗，清洗后，所述清洗摆臂带着摆臂喷嘴复位，各所述气体喷嘴停止喷气。
其中：各所述气体喷嘴喷出的气体吹过清洗摆臂及摆臂喷嘴时，反溅在上面的化学液会被吹落，避免清洗摆臂进行清洗时化学液滴落在晶圆的表面。
本发明的优点与积极效果为：
1.本发明的实现装置通过对工艺腔体内气流场的流向设计，实现了工艺腔体内压力的调整。
2.本发明实现装置的气体喷嘴喷出的气体，同时还可起到保护清洗摆臂及摆臂喷嘴不被反溅出的化学液污染的作用，保证了洁净度。
3.本发明实现装置的气体喷嘴喷出的气体流量可以调节，使得工艺腔体内的大气正负压力可以根据需要进行调整。
5.本发明实现方法操作简单、方便，在实现气流场的同时，还可排出工艺腔体内部的水汽，调整工艺腔体内的湿度。
附图说明
图1为本发明的结构俯视图；
图2为本发明的结构主视图；
其中：1为气体喷嘴，2为喷嘴连接块，3为摆臂喷嘴，4为清洗摆臂，5为工艺腔体，6为摆臂旋转连接块，7为工艺摆臂，8为排风口，9为工艺喷嘴，10为排废液口，11为晶圆，12为腔体罩，13为收集杯，14为主轴电机。
具体实施方式
下面结合附图对本发明作进一步详述。
如图1、图2所示，本发明的实现装置包括工艺腔体5、腔体罩12、主轴电机14、收集杯13、承片台、清洗摆臂4、摆臂喷嘴3、工艺摆臂7及工艺喷嘴9，其中收集杯13安装在工艺腔体5内，在该收集杯13内设有承载晶圆11的承片台，主轴电机14固定在工艺腔体5的下方，并与承片台相连、驱动承片台带动晶圆11旋转。清洗摆臂4及工艺摆臂7分别通过摆臂旋转连接块6转动连接于工艺腔体5的同一侧，在该清洗摆臂4及工艺摆臂7上分别安装有喷洒清洗液的摆臂喷嘴3及喷洒化学液的工艺喷嘴9。透明的腔体罩12密封连接于工艺腔体5的顶部，形成封闭的反应腔体。
在工艺腔体5相对的两侧分别安装有喷嘴连接块2及排风口8，气体喷嘴1及排风口8所在的两侧位于清洗摆臂4及工艺摆臂7安装侧的两侧，排风口8的两端分别位于工艺腔体5内外两侧。喷嘴连接块2位于靠近清洗摆臂4的一侧，在喷嘴连接块2上均布有多个向工艺腔体5内喷出气体的气体喷嘴1，各气体喷嘴1喷出的气体经过晶圆11上方、由另一侧的排风口8抽出，进而在工艺腔体5内形成水平流动的气流场。在各气体喷嘴1所连通的管路上均安装有调节气体流量的阀门，气体喷嘴1喷出的气体可以调整不同的流量来改变工艺腔体5内部压力的正负。
本发明的实现方法为：
工艺腔体5在进行工艺时，主轴电机14带动载有晶圆11的承片台旋转，工艺摆臂7带着工艺喷嘴9转至晶圆11上方、开始喷洒化学液；同时，位于工艺腔体5一侧的喷嘴连接块2上的各气体喷嘴1打开，向工艺腔体5内喷入气体(可为氮气)，气流经过晶圆11上方后，由位于工艺腔体5另一侧的排风口8排出，在该工艺腔体5内部形成水平流动的气流场；工艺结束后，工艺摆臂7带着工艺喷嘴9复位，清洗摆臂4带着摆臂喷嘴3转至晶圆11上方、开始喷洒清洗液进行清洗，清洗后，清洗摆臂4带着摆臂喷嘴3复位，各气体喷嘴1停止喷气。各气体喷嘴1喷出的气体吹过清洗摆臂4及摆臂喷嘴3时，反溅在上面的化学液会被吹落，避免清洗摆臂4进行清洗时化学液滴落在晶圆11的表面。
通过调整气体喷嘴1喷出气体的角度和流量，可以起到调整腔体内部气压的作用。本发明气体喷嘴1的数量和间距可根据实际需要进行变化。
在排风口8抽出气体的同时，还可带走工艺腔体内部的水汽，调整工艺腔体内的湿度。

Claims (5)

1.一种工艺反应腔体气流场的实现装置，包括工艺腔体、腔体罩、主轴电机、收集杯、承片台、清洗摆臂、摆臂喷嘴、工艺摆臂及工艺喷嘴，其中收集杯安装在所述工艺腔体内，在该收集杯内设有承载晶圆的所述承片台，所述主轴电机安装在工艺腔体下方，并与所述承片台相连、驱动承片台带动晶圆旋转；所述清洗摆臂及工艺摆臂分别转动连接于工艺腔体的同侧，在该清洗摆臂及工艺摆臂上分别安装有喷洒清洗液的摆臂喷嘴及喷洒化学液的工艺喷嘴；所述腔体罩密封连接于工艺腔体顶部；其特征在于：所述工艺腔体(5)相对的两侧分别安装有喷嘴连接块(2)及排风口(8)，该喷嘴连接块(2)位于靠近所述清洗摆臂(4)的一侧，在所述喷嘴连接块(2)上均布有多个向工艺腔体(5)内喷出气体的气体喷嘴(1)，各所述气体喷嘴(1)喷出的气体经过所述晶圆(11)上方、由另一侧的所述排风口(8)抽出，在所述工艺腔体(5)内形成水平流动的气流场；所述气体喷嘴(1)与工艺喷嘴(9)或摆臂喷嘴(3)同时工作。
2.按权利要求1所述工艺反应腔体气流场的实现装置，其特征在于：所述气体喷嘴(1)及排风口(8)所在的两侧位于清洗摆臂(4)及工艺摆臂(7)安装侧的两侧，所述排风口(8)的两端分别位于工艺腔体(5)内外两侧。
3.按权利要求1所述工艺反应腔体气流场的实现装置，其特征在于：各所述气体喷嘴(1)所连通的管路上均安装有调节气体流量的阀门。
4.一种按权利要求1、2或3所述工艺反应腔体气流场实现装置的实现方法，其特征在于：所述主轴电机(14)带动载有晶圆(11)的承片台旋转，所述工艺摆臂(7)带着工艺喷嘴(9)转至所述晶圆(11)上方、开始喷洒化学液；同时，位于工艺腔体(5)一侧的所述喷嘴连接块(2)上的各气体喷嘴(1)打开，向所述工艺腔体(5)内喷入气体，气流经过所述晶圆(11)上方后，由位于所述工艺腔体(5)另一侧的排风口(8)排出，在该工艺腔体(5)内部形成水平流动的气流场；工艺结束后，所述工艺摆臂(7)带着工艺喷嘴(9)复位，所述清洗摆臂(4)带着摆臂喷嘴(3)转至所述晶圆(11)上方、开始喷洒清洗液进行清洗，清洗后，所述清洗摆臂(4)带着摆臂喷嘴(3)复位，各所述气体喷嘴(1)停止喷气。
5.按权利要求4所述的实现方法，其特征在于：各所述气体喷嘴(1)喷出的气体吹过清洗摆臂(4)及摆臂喷嘴(3)时，反溅在上面的化学液会被吹落，避免清洗摆臂(4)进行清洗时化学液滴落在晶圆(11)的表面。
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