CN117457554B - 一种晶圆酸洗装置 - Google Patents

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Abstract

本申请涉及半导体技术领域，且公开了一种晶圆酸洗装置，为了解决杂质与晶圆粘附，导致晶圆净化程度受影响的问题。本发明通过筒体与承载件的设置，利用承载件将装载有晶圆的花篮限制在一定的高度，使得晶圆表面脱附的杂质在沉积的过程中，会离开花篮所处的位置，进而减小杂质粘附在晶圆上的概率，使得晶圆的净化程度不易受影响。

Description

一种晶圆酸洗装置
技术领域
本申请涉及半导体技术领域，尤其涉及一种晶圆酸洗装置。
背景技术
在半导体制造的过程中，为了保证晶圆的净化程度，现今常使用晶圆酸洗装置来去除晶圆表面的杂质，使得净化后的晶圆制备出的芯片质量更高。
现有的一些晶圆酸洗设备主要由槽体、花篮、进液机构与出液机构组成，在使用时，通过进液机构向槽体内注入酸性溶液，之后，将装载有若干晶圆的花篮放入槽体底部，使得槽体内的酸性溶液完全浸没晶圆，一段时间后，出液机构将槽体内的酸性溶液排出，并取出花篮，通过上述动作，令酸性溶液与晶圆表面的杂质接触、反应，使得该杂质溶解或脱附，进而使得晶圆的净化程度得到保证。
但是在上述过程中，由于花篮静置在槽体底部，使得脱附的杂质会沉积在花篮的底部位置，进而导致晶圆处于花篮底部位置的部分仍与上述杂质接触，使得在后续酸性溶液排出后，仍有部分杂质粘附在晶圆上，从而影响晶圆的净化程度。
发明内容
本申请提出了一种晶圆酸洗装置，具备减小杂质粘附在晶圆上的概率的优点，用以解决杂质与晶圆粘附，导致晶圆净化程度受影响的问题。
为达到上述目的，本申请采用如下技术方案：一种晶圆酸洗装置，包括：
筒体，所述筒体的一侧密封转动安装有一号基座，所述筒体的另一侧密封转动安装有二号基座，所述一号基座、筒体与二号基座共同围成腔体，所述一号基座内部的开口处密封设置有封闭门，所述封闭门的上侧与筒体形成铰接；
出液管，所述筒体内腔的下侧位置设置有出液管，用于排空筒体内腔的液体，所述筒体内腔的上侧位置设置有进液管，用于向筒体的内腔输送液体；
承载件，设置在筒体内腔的中下侧位置，所述承载件的一侧与一号基座形成固定连接，所述承载件的另一侧与二号基座形成固定连接，所述承载件的上侧面放置有花篮，用于装载晶圆；
动力齿，所述筒体的周向外侧等距固定安装有动力齿，所述动力齿与动力机构形成传动连接。
进一步，所述承载件的上侧面开设有滑槽，所述滑槽与花篮的支腿形成活动卡接。
进一步，还包括有：
分隔机构，设置在筒体的内腔，用于减缓接触花篮液流的流速；
连通机构，设置在二号基座内，用于承载筒体内溢出的溶液。
进一步，所述分隔机构包括分隔件与伸缩杆，所述筒体的腔体内且位于花篮的外侧位置套接有分隔件，所述分隔件朝向二号基座的一侧穿过二号基座，所述分隔件穿过二号基座的部分与二号基座形成密封活动连接，所述二号基座背向筒体的侧面且位于分隔件的上侧位置固定安装有伸缩杆，所述伸缩杆的伸出端与分隔件穿过二号基座的一侧形成固定连接。
进一步，所述连通机构包括连接件、活塞板、弹性件与泄压孔，所述二号基座背向筒体的侧面固定有连接件，所述连接件的内腔与筒体的内腔连通，所述连接件的内腔中密封活动安装有活塞板，所述连接件的内腔中且位于活塞板背向一号基座一侧的腔体内设置有弹性件，所述弹性件的两端分别固定连接活塞板与连接件面向一号基座的内壁，所述连接件的内部开设有泄压孔，所述泄压孔的两端分别连通外界环境与连接件内位于弹性件所处的腔体。
进一步，所述分隔件的下侧为缺口设置。
进一步，所述连接件与花篮处于同一轴向位置。
进一步，所述连接件与筒体的内腔相连通的端口为锥形缩径结构设置。
本申请具备如下有益效果：
本申请提供的一种晶圆酸洗装置，通过筒体与承载件的设置，利用承载件将装载有晶圆的花篮限制在一定的高度，使得晶圆表面脱附的杂质在沉积的过程中，会离开花篮所处的位置，进而减小杂质粘附在晶圆上的概率，使得晶圆的净化程度不易受影响。
通过筒体与动力齿的设置，利用动力齿带动筒体周向转动，使得筒体内的酸性溶液同步周转，通过上述动作，使得脱附的杂质受离心力的作用，进而靠近筒体的内壁，由于此时的花篮处于筒体内的中心位置，使得晶圆与脱附的杂质接触的概率进一步降低，从而进一步减小杂质粘附在晶圆上的概率。
通过动力齿、筒体与承载件的设置，使得筒体内的溶液呈周向转动，使得脱附的杂质受到溶液液流的拨动，进而更易穿过花篮的空隙，通过上述动作，使得杂质与花篮中晶圆的接触概率降低，从而提高晶圆的净化程度。
附图说明
构成说明书的一部分的附图描述了本申请公开的实施例，并且连同说明书一起用于解释本申请公开的原理。
参照附图，根据下面的详细描述，可以更加清楚地理解本申请，其中：
图1为本发明实施例一中筒体内部结构示意图；
图2为本发明实施例一中进液管与出液管设置位置示意图；
图3为本发明实施例二中筒体内部结构示意图；
图4为本发明实施例二中分隔件与连接件设置位置示意图；
图5为本发明实施例二中连接件内部结构示意图。
图中：1、筒体；2、一号基座；3、二号基座；4、封闭门；5、出液管；6、进液管；7、承载件；8、花篮；9、动力齿；10、分隔件；11、伸缩杆；12、连接件；13、活塞板；14、弹性件；15、泄压孔。
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他实施例，都属于本申请保护的范围。
实施例一
请参阅图1与图2，一种晶圆酸洗装置，包括筒体1，筒体1的一侧密封转动安装（如现有技术中的端面密封转动连接）有一号基座2，筒体1的另一侧密封转动安装（如现有技术中的端面密封转动连接）有二号基座3，一号基座2、筒体1与二号基座3共同围成腔体，一号基座2内部的开口处密封设置有封闭门4，封闭门4的上侧与筒体1形成铰接，筒体1内腔的下侧位置设置有出液管5，出液管5的一端与筒体1的内腔连通，出液管5的另一端穿过一号基座2，并与收集机构（现有技术，如收集罐，图中未示出）连通，筒体1内腔的上侧位置设置有进液管6，进液管6的一端与筒体1的内腔连通，进液管6的另一端穿过二号基座3，并与输液机构（现有技术，如输液泵，图中未示出）连通，筒体1内腔的中下侧位置设置有承载件7，承载件7的一侧与一号基座2形成焊接固定，承载件7的另一侧与二号基座3形成焊接固定，承载件7的上侧面放置有花篮8，用于装载晶圆，花篮8为网格结构。
在使用时，首先将装载有晶圆的花篮8放置在承载件7上，之后，封闭门4闭合，并通过进液管6向筒体1内输入酸性溶液，使得酸性溶液浸没晶圆，通过上述动作，使得酸性溶液与晶圆表面的杂质接触、反应，使得该杂质溶解或脱附，由于承载件7将装载有晶圆的花篮8限制在一定的高度，使得晶圆表面脱附的杂质在沉积的过程中，会通过花篮8的网格，进而落到筒体1的底部位置，通过上述动作，进而减小杂质粘附在晶圆上的概率，使得晶圆的净化程度不易受影响，之后，当晶圆酸洗完毕后，通过出液管5排空筒体1内的酸性溶液，然后打开封闭门4，取出花篮8。
请参阅图1与图2，筒体1的周向外侧等距固定安装有动力齿9，动力齿9与动力机构（现有技术，如电机与齿轮的组合，图中未示出）形成传动连接。
在上述酸性溶液净化晶圆的过程中，动力机构带动动力齿9转动，使得筒体1同步周向转动，使得筒体1内的酸性溶液形成旋转液流，通过上述动作，使得脱附的杂质受离心力的作用，进而靠近筒体1的内壁，由于此时的花篮8处于筒体1内的中心位置，使得晶圆与脱附的杂质接触的概率进一步降低，从而进一步减小杂质粘附在晶圆上的概率，同时，由于筒体1内的溶液形成旋转液流，使得脱附的杂质受到溶液液流的拨动，进而更易穿过花篮8的空隙（自然沉积时，杂质只通过花篮8的下方网格，而旋转液流接触杂质时，杂质可通过花篮8的下方网格、侧方网格与上侧空间，进而移动到筒体1的边缘位置），通过上述动作，使得杂质与花篮8中晶圆的接触概率降低，从而提高晶圆的净化程度。
请参阅图1与图2，承载件7的上侧面开设有滑槽，滑槽与花篮8的支腿形成滑动卡接。
通过上述设置，使得当花篮8受到旋转液流的推动时，会受到滑槽的限位，进而更加稳定。
实施例二
请参阅图1-图5，本实施例是对实施例一的进一步改进，其改进之处在于：筒体1的腔体内且位于花篮8的外侧位置套接有分隔件10，分隔件10朝向二号基座3的一侧穿过二号基座3，分隔件10穿过二号基座3的部分与二号基座3形成密封滑动连接，二号基座3背向筒体1的侧面且位于分隔件10的上侧位置固定安装有伸缩杆11（如现有技术中的电控伸缩杆），伸缩杆11的伸出端与分隔件10穿过二号基座3的一侧形成固定连接，分隔件10的下侧为缺口设置，二号基座3背向筒体1的侧面焊接有连接件12，连接件12的内腔与筒体1的内腔连通，连接件12的内腔中密封滑动安装有活塞板13，连接件12的内腔中且位于活塞板13背向一号基座2一侧的腔体内设置有弹性件14，弹性件14的两端分别固定连接活塞板13与连接件12面向一号基座2的内壁，连接件12的内部开设有泄压孔15，泄压孔15的两端分别连通外界环境与连接件12内位于弹性件14所处的腔体。
在上述筒体1周向转动的过程中，伸缩杆11间歇运行，并带动分隔件10发生往复伸入、伸出动作，当分隔件10伸入时，分隔件10会进一步伸入筒体1的内腔，进而挤压筒体1内的溶液，使得部分溶液推动活塞板13压缩弹性件14，在上述过程中，分隔件10处于花篮8的外侧位置，进而一定程度的阻止位于分隔件10内侧溶液的周向流动，之后，当分隔件10伸出时，分隔件10不再处于花篮8的外侧位置，使得原本处于分隔件10内侧位置的溶液再次形成转动液流，如此往复，使得花篮8内的杂质所受作用力间歇减小或消失，进而令该杂质更易脱离花篮8（由于花篮8内的杂质所受作用力间歇改变，使得该杂质的位置更易发生改变，进而减小该杂质被晶圆或花篮8所阻挡的概率），从而提高晶圆的净化程度，最后，当晶圆酸洗完毕后，伸缩杆11带动分隔件10伸入筒体1，使得分隔件10再次套接在花篮8的外侧位置，之后，筒体1停转，并通过出液管5排空溶液，在这个过程中，分隔件10会将原本靠近筒体1内壁的杂质与花篮8分隔开，进而避免杂质再次接触晶圆。
实施例三
本实施例是对实施例二的进一步改进，其改进之处在于，连接件12与花篮8处于同一轴向位置，连接件12与筒体1的内腔相连通的端口为锥形缩径结构设置（图中未示出）。
在上述分隔件10伸出筒体1的过程中，弹性件14带动活塞板13复位，使得活塞板13挤压连接件12内的酸性溶液，使得该溶液喷向花篮8的一侧，通过上述动作，使得花篮8内的杂质受到不同方向的作用力，进而改变自身位置，使得杂质更易脱离晶圆。

Claims (7)

1.一种晶圆酸洗装置，其特征在于，包括：
筒体（1），所述筒体（1）的一侧密封转动安装有一号基座（2），所述筒体（1）的另一侧密封转动安装有二号基座（3），所述一号基座（2）、筒体（1）与二号基座（3）共同围成腔体，所述一号基座（2）内部的开口处密封设置有封闭门（4），所述封闭门（4）的上侧与筒体（1）形成铰接；
出液管（5），所述筒体（1）内腔的下侧位置设置有出液管（5），用于排空筒体（1）内腔的液体，所述筒体（1）内腔的上侧位置设置有进液管（6），用于向筒体（1）的内腔输送液体；
承载件（7），设置在筒体（1）内腔的中下侧位置，所述承载件（7）的一侧与一号基座（2）形成固定连接，所述承载件（7）的另一侧与二号基座（3）形成固定连接，所述承载件（7）的上侧面放置有花篮（8），用于装载晶圆；
动力齿（9），所述筒体（1）的周向外侧等距固定安装有动力齿（9），所述动力齿（9）与动力机构形成传动连接；
分隔机构，设置在筒体（1）的内腔，用于减缓接触花篮（8）液流的流速；
所述分隔机构包括分隔件（10）与伸缩杆（11），所述筒体（1）的腔体内且位于花篮（8）的外侧位置套接有分隔件（10），所述分隔件（10）朝向二号基座（3）的一侧穿过二号基座（3），所述分隔件（10）穿过二号基座（3）的部分与二号基座（3）形成密封活动连接，所述二号基座（3）背向筒体（1）的侧面且位于分隔件（10）的上侧位置固定安装有伸缩杆（11），所述伸缩杆（11）的伸出端与分隔件（10）穿过二号基座（3）的一侧形成固定连接。
2.根据权利要求1所述的一种晶圆酸洗装置，其特征在于，所述承载件（7）的上侧面开设有滑槽，所述滑槽与花篮（8）的支腿形成活动卡接。
3.根据权利要求1所述的一种晶圆酸洗装置，其特征在于，还包括有：
连通机构，设置在二号基座（3）内，用于承载筒体（1）内溢出的溶液。
4.根据权利要求3所述的一种晶圆酸洗装置，其特征在于，所述连通机构包括连接件（12）、活塞板（13）、弹性件（14）与泄压孔（15），所述二号基座（3）背向筒体（1）的侧面固定有连接件（12），所述连接件（12）的内腔与筒体（1）的内腔连通，所述连接件（12）的内腔中密封活动安装有活塞板（13），所述连接件（12）的内腔中且位于活塞板（13）背向一号基座（2）一侧的腔体内设置有弹性件（14），所述弹性件（14）的两端分别固定连接活塞板（13）与连接件（12）面向一号基座（2）的内壁，所述连接件（12）的内部开设有泄压孔（15），所述泄压孔（15）的两端分别连通外界环境与连接件（12）内位于弹性件（14）所处的腔体。
5.根据权利要求1所述的一种晶圆酸洗装置，其特征在于，所述分隔件（10）的下侧为缺口设置。
6.根据权利要求4所述的一种晶圆酸洗装置，其特征在于，所述连接件（12）与花篮（8）处于同一轴向位置。
7.根据权利要求6所述的一种晶圆酸洗装置，其特征在于，所述连接件（12）与筒体（1）的内腔相连通的端口为锥形缩径结构设置。
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