CN117153740B - 一种晶圆加工装置 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种晶圆加工装置，包括：晶圆加工单元壳体，晶圆加工单元壳体包括壳体侧板，壳体侧板包围形成晶圆腔体；送风机构，设于晶圆加工单元壳体顶部，用于向晶圆腔体送风；至少两个收集杯，收集杯相互叠放，相邻收集杯之间为收集腔体，收集腔体具有至少一个第一排废口；收集杯中心具有旋转腔体，旋转腔体用于容纳晶圆转盘，收集腔体和旋转腔体具有隔断状态；其中，最外侧的收集杯为第一收集杯；整流件，环绕于第一收集杯的外侧，并且整流件连接壳体侧板，其中，整流件与第一收集杯之间具有导风通道，导风通道连通收集腔体。本发明解决了气流直吹晶圆转盘后接触收集杯内侧周缘导致气流断流，杂质颗粒进入晶圆转盘底部的问题。
Description
技术领域
本发明涉及晶圆加工技术领域，具体而言，涉及一种晶圆加工装置。
背景技术
晶圆是指制造硅半导体电路所用的硅晶片，其是制造芯片的基本材料。随着半导体行业的晶圆制造技术的发展，芯片的电路结构趋于复杂，其加工的难度也逐渐增加。同时，晶圆刻蚀清洗工艺也愈发重要。晶圆进行刻蚀时，需要保证加工腔体里具有足够的洁净度，因此需要将加工腔体里的杂质颗粒吹走。
目前一般采用风机直吹晶圆转盘上的晶圆，并打开废气废液收集杯之间的收集通道，将杂质颗粒从收集通道排出，但是气流从晶圆转盘流动至收集杯内侧周缘会被阻挡造成断流，杂质颗粒难以完全进入收集杯之间的废气废液收集通道中，并且会有杂质颗粒进入晶圆转盘底部。
发明内容
本发明解决的问题是气流直吹晶圆转盘后接触收集杯内侧周缘导致气流断流，杂质颗粒进入晶圆转盘底部。
为解决上述问题，本发明提供一种晶圆加工装置，所述晶圆加工装置包括：晶圆加工单元壳体，所述晶圆加工单元壳体包括壳体侧板，所述壳体侧板包围形成所述晶圆腔体；送风机构，所述送风机构设于所述晶圆加工单元壳体顶部，用于向所述晶圆腔体送风；至少两个收集杯，所述收集杯相互叠放，相邻所述收集杯之间为收集腔体，所述收集腔体具有至少一个第一排废口；所述收集杯中心具有旋转腔体，所述旋转腔体用于容纳晶圆转盘，所述收集腔体和所述旋转腔体具有隔断状态；其中，最外侧的所述收集杯为第一收集杯；整流件，所述整流件环绕于所述第一收集杯的外侧，并且所述整流件连接所述壳体侧板，其中，所述整流件与所述第一收集杯之间具有导风通道，所述导风通道连通所述收集腔体。
采用该技术方案后所达到的技术效果：收集腔体和旋转腔体之间阻隔后，送风机构直吹晶圆的气流不会从旋转腔体直接进入收集腔体，并且，多个收集杯通过升降的方式复位使收集腔体朝向旋转腔体的一侧关闭，第一收集杯高度低于晶圆转盘。送风机构吹气后，气流携带杂质颗粒沿第一收集杯的外壁流动，进入导风通道，再从第一收集杯的底部进入收集腔体，从第一排废口排出，因此气流不会接触收集杯内侧周缘导致气流断流，也不会使杂质颗粒进入晶圆转盘底部；同时，晶圆腔体内存在的漂浮颗粒，以及沿第一收集杯的外壁向壳体侧板流动的杂质颗粒，经过整流件的导向后，也可以流进导风通道，有效提高杂质颗粒去除的效率。
进一步的，所述第一收集杯包括收集杯导向部和收集杯延伸部，所述收集杯导向部的周缘低于所述收集杯导向部的中心，所述收集杯延伸部连接所述收集杯导向部的周缘并向下延伸；其中，所述收集腔体和所述旋转腔体处于所述隔断状态时，所述整流件靠近所述第一收集杯的一端与所述收集杯导向部的周缘齐平，或者，所述整流件靠近所述第一收集杯的一端高于所述收集杯导向部的周缘。
采用该技术方案后所达到的技术效果：收集杯上升并相互分离时，需要回收的气液可以从旋转腔体进入收集腔体，通过收集杯导向部的内壁进行导向再进行输出；而去除晶圆的杂质颗粒时，收集杯导向部的外侧也能够对气流起到导向作用，从上往下流动的气流，以及从晶圆转盘向四周流动的气流，以及经壳体侧板阻挡后回流的气流，均能够沿收集杯导向部的外壁流入收集腔体；整流件进一步对气流进行引导，从上往下流动的气流，以及被整流件或壳体侧板阻挡后回流的气流，均能够沿收集杯导向部的外壁流入收集腔体。
进一步的，所述整流件包括整流导向板和整流延伸板，所述整流导向板朝向所述送风机构，所述整流延伸板朝向所述收集杯延伸部，所述整流延伸板和所述收集杯延伸部之间形成所述导风通道。
采用该技术方案后所达到的技术效果：整流导向板用于引导气流，整流延伸板和收集杯延伸部对气流限位，将气流输送至收集腔体。
进一步的，所述整流导向板与所述送风机构的送风方向垂直，或者所述整流导向板靠近所述导风通道的一端低于所述整流导向板远离所述导风通道的一端。
采用该技术方案后所达到的技术效果：整流导向板能够有效阻挡气流，当整流导向板靠近导风通道的一端向下倾斜时，整流导向板能够更好地引导气流。
进一步的，所述晶圆加工装置还包括：加工组件，所述加工组件设于所述整流延伸板远离所述导风通道的一侧，所述整流导向板上开设有避让口，所述加工组件穿过所述避让口。
采用该技术方案后所达到的技术效果：加工组件例如为去胶显影液喷嘴或清洗装置，能够在收集杯周侧转动，并进行去胶显影清洗等步骤，避让口用于对加工组件支撑的部分进行避让，同时避免对加工组件的转动造成干涉。
进一步的，所述整流延伸板底部开设有进风口，所述进风口连通所述导风通道和所述整流延伸板远离所述导风通道的一侧腔体。
采用该技术方案后所达到的技术效果：避让口的截面大于加工组件避让部分的截面，使避让口与加工组件之间留有缝隙，避免干涉；气流从避让口的缝隙中流入后，可以从进风口进入导风通道的底部，再进入收集腔体，避免气流进入整流延伸板远离导风通道的一侧腔体后无法排出，导致异响以及杂质颗粒无法排出。
进一步的，所述整流件还包括：第一支撑件，所述第一支撑件包括相互连接的第一固定部和第二固定部，所述第一固定部连接所述壳体侧板，所述第二固定部连接所述整流导向板。
采用该技术方案后所达到的技术效果：第一支撑件用于平稳安装整流导向板，例如通过第二固定部对整流导向板进行支撑，再通过第一支撑部将整流导向板定位安装至可侧板。
进一步的，所述晶圆加工单元壳体还包括：收集杯底座，所述收集杯底座设于所述收集杯底部，所述第一排废口位于所述收集杯底座；其中，所述收集杯底座包括第一挡板，所述第一挡板位于所述收集杯延伸部靠近所述收集腔体的一侧。
采用该技术方案后所达到的技术效果：收集杯用于回收去胶液等气液时，从旋转腔体直接进入收集腔体的气液会被第一挡板阻挡，从而收集在收集腔体的底部，再从第一排废口排出，气液不会进入导液通道，提高了收集腔体的密封性。
进一步的，所述第一收集杯还包括：第二挡板，所述第二挡板位于所述第一挡板靠近所述收集腔体的一侧，所述第二挡板连接所述收集杯导向部。
采用该技术方案后所达到的技术效果：收集杯用于回收去胶液等气液时，第二挡板用于引导收集腔体的气液进入收集腔体的底部，便于从第一排废口排出，同时，也避免气液从第一挡板和收集杯内壁之间流出至导液通道；收集杯用于收集杂质颗粒时，携带杂质颗粒的气流从导风通道进入并流动至第一挡板上方，再经第二挡板引导至收集腔体的底部，从而快速排出。
进一步的，所述晶圆加工单元壳体还包括：壳体底板，所述壳体底板连接所述壳体侧板；所述壳体底板设有至少一个第二排废口。
采用该技术方案后所达到的技术效果：气流从避让口的缝隙中流入后，还可以从第二排废口直接排出，避免杂质在整流延伸板远离导风通道的一侧腔体积留。
综上所述，本申请上述各个技术方案可以具有如下一个或多个优点或有益效果：i)收集腔体和旋转腔体之间阻隔后，送风机构直吹晶圆的气流不会从旋转腔体直接进入收集腔体，并且，多个收集杯通过升降的方式复位使收集腔体朝向旋转腔体的一侧关闭，第一收集杯高度低于晶圆转盘。送风机构吹气后，气流携带杂质颗粒沿第一收集杯的外壁流动，进入导风通道，再从第一收集杯的底部进入收集腔体，从第一排废口排出，因此气流不会接触收集杯内侧周缘导致气流断流，也不会使杂质颗粒进入晶圆转盘底部；ii)晶圆腔体内存在的漂浮颗粒，以及沿第一收集杯的外壁向壳体侧板流动的杂质颗粒，经过整流件的导向后，也可以流进导风通道，有效提高杂质颗粒去除的效率；iii)避让口用于对加工组件支撑的部分进行避让，同时避免对加工组件的转动造成干涉，气流从避让口的缝隙中流入后，可以从进风口进入导风通道的底部，再进入收集腔体，避免气流进入整流延伸板远离导风通道的一侧腔体后无法排出，导致异响以及杂质颗粒无法排出。
附图说明
图1为本发明实施例提供的一种晶圆加工装置的结构示意图；
图2为图1中晶圆加工装置的内部结构示意图；
图3为图1中晶圆加工装置的剖视图；
图4为图3中I区域的局部放大图；
图5为图3中整流件的结构示意图。
附图标记说明：
100-晶圆加工装置；110-晶圆加工单元壳体；111-壳体侧板；112-收集杯底座；113-第一挡板；114-壳体底板；115-第二排废口；120-送风机构；130-收集杯；131-第一收集杯；132-收集腔体；133-第一排废口；134-旋转腔体；135-收集杯导向部；136-收集杯延伸部；137-第二挡板；140-晶圆转盘；150-整流件；151-整流导向板；152-整流延伸板；153-导风通道；154-避让口；155-第一支撑件；155a-第一固定部；155b-第二固定部；156-进风口；160-加工组件；170-排风机构。
具体实施方式
本发明的目的在于提供一种晶圆加工装置，用于更好地吹走晶圆腔体内的杂质颗粒，避免杂质掉落在晶圆腔体底部，提高晶圆的洁净度的效果。
为使本发明的上述目的、特征和优点能够更为明显易懂，下面结合附图对本发明的具体实施例做详细的说明。
参见图1-图5，本发明提供一种晶圆加工装置100，晶圆加工装置100包括：晶圆加工单元壳体110，晶圆加工单元壳体110包括壳体侧板111，壳体侧板111包围形成晶圆腔体；送风机构120，送风机构120设于晶圆加工单元壳体110顶部，用于向晶圆腔体送风；至少两个收集杯130，收集杯130相互叠放，相邻收集杯130之间为收集腔体132，收集腔体132具有至少一个第一排废口133；收集杯130中心具有旋转腔体134，旋转腔体134用于容纳晶圆转盘140，收集腔体132和旋转腔体134具有隔断状态；其中，最外侧的收集杯130为第一收集杯131；整流件150，整流件150环绕于第一收集杯131的外侧，并且整流件150连接壳体侧板111，其中，整流件150与第一收集杯131之间具有导风通道153，导风通道153连通收集腔体132。
在本实施例中，收集腔体132和旋转腔体134之间阻隔后，送风机构120直吹晶圆的气流不会从旋转腔体134直接进入收集腔体132，并且，多个收集杯130通过升降的方式复位使收集腔体132朝向旋转腔体134的一侧关闭，第一收集杯131高度低于晶圆转盘140。
需要说明的是，送风机构120吹气后，气流携带杂质颗粒沿第一收集杯131的外壁流动，进入导风通道153，再从第一收集杯131的底部进入收集腔体132，从第一排废口133排出，因此气流不会接触收集杯130内侧周缘导致气流断流，也不会使杂质颗粒进入晶圆转盘140底部；同时，晶圆腔体内存在的漂浮颗粒，以及沿第一收集杯131的外壁向壳体侧板111流动的杂质颗粒，经过整流件150的导向后，也可以流进导风通道153，有效提高杂质颗粒去除的效率。
优选的，收集杯130内侧周缘设有折弯结构，每个收集杯130通过单独连接的气缸进行升降，当所有收集杯130均下降至最低位置时，所有收集杯130的折弯结构相互叠放配合，是收集腔体132内侧的阻断，气流不会从旋转腔体134直接进入收集腔体132。
在一个具体的实施例中，第一收集杯131包括收集杯导向部135和收集杯延伸部136，收集杯导向部135的周缘低于收集杯导向部135的中心，收集杯延伸部136连接收集杯导向部135的周缘并向下延伸；其中，收集腔体132和旋转腔体134处于隔断状态时，整流件150靠近第一收集杯131的一端与收集杯导向部135的周缘齐平，或者，整流件150靠近第一收集杯131的一端高于收集杯导向部135的周缘。
需要说明的是，收集杯130上升并相互分离时，需要回收的气液可以从旋转腔体134进入收集腔体132，通过收集杯导向部135的内壁进行导向再进行输出；而去除晶圆的杂质颗粒时，收集杯导向部135的外侧也能够对气流起到导向作用，从上往下流动的气流，以及从晶圆转盘140向四周流动的气流，以及经壳体侧板111阻挡后回流的气流，均能够沿收集杯导向部135的外壁流入收集腔体132；整流件150进一步对气流进行引导，从上往下流动的气流，以及被整流件150或壳体侧板111阻挡后回流的气流，均能够沿收集杯导向部135的外壁流入收集腔体132。
在一个具体的实施例中，整流件150包括整流导向板151和整流延伸板152，整流导向板151朝向送风机构120，整流延伸板152朝向收集杯延伸部136，整流延伸板152和收集杯延伸部136之间形成导风通道153。
需要说明的是，整流导向板151用于引导气流，整流延伸板152和收集杯延伸部136对气流限位，将气流输送至收集腔体132。
在一个具体的实施例中，整流导向板151与送风机构120的送风方向垂直，或者整流导向板151靠近导风通道153的一端低于整流导向板151远离导风通道153的一端。
需要说明的是，整流导向板151能够有效阻挡气流，当整流导向板151靠近导风通道153的一端向下倾斜时，整流导向板151能够更好地引导气流。
优选的，整流导向板151为内侧向下倾斜的斜面或弧面。
在一个具体的实施例中，晶圆加工装置100还包括：加工组件160，加工组件160设于整流延伸板152远离导风通道153的一侧，整流导向板151上开设有避让口154，加工组件160穿过避让口154。
需要说明的是，加工组件160例如为去胶显影液喷嘴或清洗装置，能够在收集杯130周侧转动，并进行去胶显影清洗等步骤，避让口154用于对加工组件160支撑的部分进行避让，同时避免对加工组件160的转动造成干涉。
在一个具体的实施例中，整流延伸板152底部开设有进风口156，进风口156连通导风通道153和整流延伸板152远离导风通道153的一侧腔体。
需要说明的是，避让口154的截面大于加工组件160避让部分的截面，使避让口154与加工组件160之间留有缝隙，避免干涉；气流从避让口154的缝隙中流入后，可以从进风口156进入导风通道153的底部，再进入收集腔体132，避免气流进入整流延伸板152远离导风通道153的一侧腔体后无法排出，导致异响以及杂质颗粒无法排出。
在一个具体的实施例中，整流件150还包括：第一支撑件155，第一支撑件155包括相互连接的第一固定部155a和第二固定部155b，第一固定部155a连接壳体侧板111，第二固定部155b连接整流导向板151。
需要说明的是，第一支撑件155用于平稳安装整流导向板151，例如通过第二固定部155b对整流导向板151进行支撑，再通过第一支撑部将整流导向板151定位安装至可侧板。
在一个具体的实施例中，晶圆加工单元壳体110还包括：收集杯底座112，收集杯底座112设于收集杯130底部，第一排废口133位于收集杯底座112；其中，收集杯底座112包括第一挡板113，第一挡板113位于收集杯延伸部136靠近收集腔体132的一侧。
需要说明的是，收集杯130用于回收去胶液等气液时，从旋转腔体134直接进入收集腔体132的气液会被第一挡板113阻挡，从而收集在收集腔体132的底部，再从第一排废口133排出，气液不会进入导液通道，提高了收集腔体132的密封性。
在一个具体的实施例中，第一收集杯131还包括：第二挡板137，第二挡板137位于第一挡板113靠近收集腔体132的一侧，第二挡板137连接收集杯导向部135。
需要说明的是，收集杯130用于回收去胶液等气液时，第二挡板137用于引导收集腔体132的气液进入收集腔体132的底部，便于从第一排废口133排出，同时，也避免气液从第一挡板113和收集杯130内壁之间流出至导液通道；收集杯130用于收集杂质颗粒时，携带杂质颗粒的气流从导风通道153进入并流动至第一挡板113上方，再经第二挡板137引导至收集腔体132的底部，从而快速排出。
在一个具体的实施例中，晶圆加工单元壳体110还包括：壳体底板114，壳体底板114连接壳体侧板111；壳体底板114设有至少一个第二排废口115。
需要说明的是，气流从避让口154的缝隙中流入后，还可以从第二排废口115直接排出，避免杂质在整流延伸板152远离导风通道153的一侧腔体积留。
在一个具体的实施例中，晶圆加工单元壳体110还包括：排风机构170，排风机构170位于收集杯130底部，排风机构170具有排风通道，排风通道连通第一排废口133。
虽然本发明披露如上，但本发明并非限定于此。任何本领域技术人员，在不脱离本发明的精神和范围内，均可作各种更动与修改，因此本发明的保护范围应当以权利要求所限定的范围为准。
Claims (6)
1.一种晶圆加工装置，其特征在于，所述晶圆加工装置包括：
晶圆加工单元壳体，所述晶圆加工单元壳体包括壳体侧板，所述壳体侧板包围形成晶圆腔体；
送风机构，所述送风机构设于所述晶圆加工单元壳体顶部，用于向所述晶圆腔体送风；
至少两个收集杯，所述收集杯相互叠放，相邻所述收集杯之间为收集腔体，所述收集腔体具有至少一个第一排废口；所述收集杯中心具有旋转腔体，所述旋转腔体用于容纳晶圆转盘，所述收集腔体和所述旋转腔体具有隔断状态；其中，最外侧的所述收集杯为第一收集杯；
整流件，所述整流件环绕于所述第一收集杯的外侧，并且所述整流件连接所述壳体侧板，其中，所述整流件与所述第一收集杯之间具有导风通道，所述导风通道连通所述收集腔体；
所述第一收集杯包括收集杯导向部和收集杯延伸部，所述收集杯导向部的周缘低于所述收集杯导向部的中心，所述收集杯延伸部连接所述收集杯导向部的周缘并向下延伸；
其中，所述收集腔体和所述旋转腔体处于所述隔断状态时，所述整流件靠近所述第一收集杯的一端与所述收集杯导向部的周缘齐平，或者，所述整流件靠近所述第一收集杯的一端高于所述收集杯导向部的周缘；
所述整流件包括整流导向板和整流延伸板，所述整流导向板朝向所述送风机构，所述整流延伸板朝向所述收集杯延伸部，所述整流延伸板和所述收集杯延伸部之间形成所述导风通道；
所述整流延伸板底部开设有进风口，所述进风口连通所述导风通道和所述整流延伸板远离所述导风通道的一侧腔体；
所述晶圆加工单元壳体还包括：收集杯底座，所述收集杯底座设于所述收集杯底部，所述第一排废口位于所述收集杯底座；
其中，所述收集杯底座包括第一挡板，所述第一挡板位于所述收集杯延伸部靠近所述收集腔体的一侧。
2.根据权利要求1所述的晶圆加工装置，其特征在于，所述整流导向板与所述送风机构的送风方向垂直，或者所述整流导向板靠近所述导风通道的一端低于所述整流导向板远离所述导风通道的一端。
3.根据权利要求1所述的晶圆加工装置，其特征在于，所述晶圆加工装置还包括：加工组件，所述加工组件设于所述整流延伸板远离所述导风通道的一侧，所述整流导向板上开设有避让口，所述加工组件穿过所述避让口。
4.根据权利要求1所述的晶圆加工装置，其特征在于，所述整流件还包括：第一支撑件，所述第一支撑件包括相互连接的第一固定部和第二固定部，所述第一固定部连接所述壳体侧板，所述第二固定部连接所述整流导向板。
5.根据权利要求1所述的晶圆加工装置，其特征在于，所述第一收集杯还包括：第二挡板，所述第二挡板位于所述第一挡板靠近所述收集腔体的一侧，所述第二挡板连接所述收集杯导向部。
6.根据权利要求1所述的晶圆加工装置，其特征在于，所述晶圆加工单元壳体还包括：壳体底板，所述壳体底板连接所述壳体侧板；所述壳体底板设有至少一个第二排废口。
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