一种带有接头的转动拉升式晶圆干燥机的制作方法

    专利2022-07-07  131




    背景技术:

    在半导体集成电路的生产过程中,晶圆清洗、干燥是出现频率最高的生产工序,其清洗、干燥质量直接影响到最终芯片的良率。目前,晶圆片清洗干燥最先进的方式为marangoni干燥法,其通过将晶圆片提拉出去离子水表面时,向晶圆片和去离子水接触的弯液面喷射高温的ipa蒸汽和氮气混合气体以诱导水与晶圆片表面产生马兰哥利效应,对晶圆片进行干燥。目前现有的采用马兰哥利效应原理干燥晶圆的方案中,晶圆的清洗干燥均采用间断式的生产方式,效率低下,无法满足工业化生产效率要求。清洗过程中,晶圆片在水中处于静止状态,水与晶圆片之间的接触界面没有流动性,清洗效果不理想。晶圆在提拉干燥过程中与喷气装置距离和角度均为固定,气流在某些部位容易行成死角,影响干燥效果。



    技术实现要素:

    本发明的目的是针对现有技术中的上述不足,提供了一种带有接头的转动拉升式晶圆干燥机。

    本发明的目的通过以下技术方案实现:一种带有接头的转动拉升式晶圆干燥机,包括底座、与底座连接的立板、转动连接于立板的链轮组件、用于驱动链轮组件转动的驱动件以及套设于链轮组件的链条;

    所述链条上设有多个挂具机构;所述挂具机构与链条之间设有固定机构;

    所述固定机构包括夹设于挂具机构的转动臂、与转动臂固定连接的转盘以及与转盘转动连接的固定座;所述固定座与链条固定连接;

    所述立板在链条的顶部设有止转板;所述止转板用于与转动臂抵靠;所述立板在链条的底部设有旋转导板;所述旋转导板用于与转盘抵靠;

    所述底座设有水槽;所述水槽内设有喷气机构;所述挂具机构经过旋转导板进入水槽内。

    本发明进一步设置为,所述链轮组件包括上主动轮、上从动轮、下主动轮以及下从动轮;所述驱动件为第一电机;所述第一电机的输出端与上主动轮连接;所述链条套设于上主动轮、上从动轮、下主动轮以及下从动轮。

    本发明进一步设置为,所述固定座连接有接头;所述接头通过销轴与链条固定连接。

    本发明进一步设置为,所述挂具机构包括边框;所述边框内设有若干个抓取组件;所述抓取组件包括设于边框内的第一活动槽、设于边框内的第二活动槽、活动设于第一活动槽内的活塞、活动伸缩于第二活动槽的夹爪以及与边框转动连接的杠杆;所述杠杆的两端分别与活塞以及夹爪连接;

    所述边框外设有气槽;所述第一活动槽设有与气槽连通的夹爪气孔;所述挂具机构还包括与边框连接的盖板;所述盖板设有与气槽连通的盖板气孔;所述转动臂设有与盖板气孔连通的转动臂气孔以及与转动臂气孔连通的气道;所述固定座设有与气道连通的进气孔。

    本发明进一步设置为,所述抓取组件为设于边框上下两端的上抓取组件、下抓取组件以及设于边框左右两端的左抓取组件、右抓取组件;所述气槽包括设于边框一侧的第一气槽以及设于边框另一侧的第二气槽;所述盖板包括设于边框一侧的第一盖板以及设于边框另一侧的第二盖板;所述第一盖板设有与第一气槽连通的第一盖板气孔;所述第二盖板设有与第二气槽连通的第二盖板气孔;所述转动臂气孔包括与第一盖板气孔连通的第一转动臂气孔以及与第二盖板气孔连通的第二转动臂气孔;所述气道包括与第一转动臂气孔连通的第一气道以及与第二转动臂气孔连通的第二气道;所述进气孔包括与第一气道连通的第一进气孔以及与第二气道连通的第二进气孔;所述上抓取组件的夹爪气孔以及下抓取组件的夹爪气孔分别与第一气槽连通;所述左抓取组件的夹爪气孔以及右抓取组件的夹爪气孔分别与第二气槽连通。

    本发明进一步设置为,所述喷气机构包括固定于水槽的外管、套设于外管内的内管以及用于驱动内管转动的第二电机;所述第二电机固定于水槽;所述外管设有狭缝出气口;所述内管设有多个出气孔。

    本发明进一步设置为,所述出气孔包括多组形状不一的出气组;所述出气组沿内管的长度方向设于内管上。

    本发明的有益效果:1.通过改变喷口构形,可以方便地对气流参数进行调节,保证干燥效果;2.通过转盘带动挂具机构在清洗过程中旋转,可以利用挂具机构对水流的搅动作用,提高清洗效果;3.在晶圆片提拉过程中,伴随挂具机构转动使得挂具机构的周向位置均可被气流覆盖,避免了干燥死角和积水点,提高干燥效果。

    附图说明

    利用附图对发明作进一步说明,但附图中的实施例不构成对本发明的任何限制,对于本领域的普通技术人员,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据以下附图获得其它的附图。

    图1是本发明的结构示意图;

    图2是图1中a部位的局部放大图;

    图3是本发明挂具机构与固定机构配合的结构示意图;

    图4是本发明挂具机构与固定机构配合的结构分解图;

    图5是本发明挂具机构隐藏第一盖板后的结构示意图;

    图6是本发明挂具机构隐藏第二盖板后的结构示意图;

    图7是本发明挂具机构的截面图;

    图8是本发明喷气机构的结构示意图;

    图9是本发明喷气机构隐藏外管后的结构示意图;

    其中:11-底座;12-立板;13-止转板;14-旋转导板;2-链条;21-驱动件;22-上主动轮;23-上从动轮;24-下主动轮;25-下从动轮;31-转动臂;32-转盘;33-固定座;34-接头;35-销轴;4-水槽;5-喷气机构;51-外管;52-内管;53-第二电机;54-狭缝出气口;55-出气孔;6-边框;61-上抓取组件;62-下抓取组件;63-左抓取组件;64-右抓取组件;65-第一气槽;66-第二气槽;71-第一活动槽;72-第二活动槽;73-活塞;74-夹爪;75-杠杆;76-夹爪气孔;8-盖板;81-盖板气孔;82-转动臂气孔;83-进气孔。

    具体实施方式

    结合以下实施例对本发明作进一步描述。

    由图1至图9可知,本实施例所述的一种带有接头的转动拉升式晶圆干燥机,包括底座11、与底座11连接的立板12、转动连接于立板12的链轮组件、用于驱动链轮组件转动的驱动件21以及套设于链轮组件的链条2;

    所述链条2上设有多个挂具机构;所述挂具机构与链条2之间设有固定机构;

    所述固定机构包括夹设于挂具机构的转动臂31、与转动臂31固定连接的转盘32以及与转盘32转动连接的固定座33;所述固定座33与链条2固定连接;

    所述立板12在链条2的顶部设有止转板13;所述止转板13用于与转动臂31抵靠;所述立板12在链条2的底部设有旋转导板14;所述旋转导板14用于与转盘32抵靠;

    所述底座11设有水槽4;所述水槽4内设有喷气机构5;所述挂具机构经过旋转导板14进入水槽4内。

    具体地,本实施例所述的转动拉升式晶圆干燥机,晶圆片通过挂具机构悬挂在链条2上,挂具机构通过固定机构设于链条2上,其中挂具机构与转动臂31无法转动;挂具机构在链条2顶端时,转动臂31的平面紧贴立板12顶部的止转板13,挂具机构处于竖直状态,此时通过外部的机械臂将晶圆片装夹在挂具机构上,随着链条2的运转,晶圆片随着挂具机构下移,当挂具机构上的弹性转盘32与旋转导板14接触时,转盘32带动挂具机构的转动。然后晶圆片被输送进入水槽4中,经过清洗然后随链条2一起做旋转循环上升,设置在水槽4顶部液面处的喷气机构5喷出高温氮气诱导晶圆片表面与液面接触处的弯液面产生马兰哥利效应,对晶圆片进行干燥。晶圆片随链条2运转出干燥区后继续上移,挂具机构在止转导板的作用下在平行于链条2方向定向,到达下料位后由机械臂将挂具机构内的晶圆片取出。

    本实施例所述的一种带有接头的转动拉升式晶圆干燥机,所述链轮组件包括上主动轮22、上从动轮23、下主动轮24以及下从动轮25;所述驱动件21为第一电机;所述第一电机的输出端与上主动轮22连接;所述链条2套设于上主动轮22、上从动轮23、下主动轮24以及下从动轮25。链条2的每个链节两端均设置有链节滚轮,链节滚轮卡接在链条2的导轨中,以增加链条2的运行精度和稳定性。上述设置使得链条2的结构稳定。

    本实施例所述的一种带有接头的转动拉升式晶圆干燥机,所述固定座33连接有接头34;所述接头34通过销轴35与链条2固定连接。上述设置便于将挂具机构固定在链条2上。

    本实施例所述的一种带有接头的转动拉升式晶圆干燥机,所述挂具机构包括边框6;所述边框6内设有若干个抓取组件;所述抓取组件包括设于边框6内的第一活动槽71、设于边框6内的第二活动槽72、活动设于第一活动槽71内的活塞73、活动伸缩于第二活动槽72的夹爪74以及与边框6转动连接的杠杆75;所述杠杆75的两端分别与活塞73以及夹爪74连接;

    所述边框6外设有气槽;所述第一活动槽71设有与气槽连通的夹爪气孔76;所述挂具机构还包括与边框6连接的盖板8;所述盖板8设有与气槽连通的盖板气孔81;所述转动臂31设有与盖板气孔81连通的转动臂气孔82以及与转动臂气孔82连通的气道;所述固定座33设有与气道连通的进气孔83。

    本实施例所述的一种带有接头的转动拉升式晶圆干燥机,所述抓取组件为设于边框6上下两端的上抓取组件61、下抓取组件62以及设于边框6左右两端的左抓取组件63、右抓取组件64;所述气槽包括设于边框6一侧的第一气槽65以及设于边框6另一侧的第二气槽66;所述盖板8包括设于边框6一侧的第一盖板8以及设于边框6另一侧的第二盖板8;所述第一盖板8设有与第一气槽65连通的第一盖板气孔81;所述第二盖板8设有与第二气槽66连通的第二盖板气孔81;所述转动臂气孔82包括与第一盖板气孔81连通的第一转动臂气孔82以及与第二盖板气孔81连通的第二转动臂气孔82;所述气道包括与第一转动臂气孔82连通的第一气道以及与第二转动臂气孔82连通的第二气道;所述进气孔83包括与第一气道连通的第一进气孔83以及与第二气道连通的第二进气孔83;所述上抓取组件61的夹爪气孔76以及下抓取组件62的夹爪气孔76分别与第一气槽65连通;所述左抓取组件63的夹爪气孔76以及右抓取组件64的夹爪气孔76分别与第二气槽66连通。

    具体地,以左抓取组件63以及右抓取组件64为例,当需要左抓取组件63的夹爪74以及右抓取组件64的夹爪74伸出的时候,首先在固定座33的第二进气孔83通入气体,气体从第二进气孔83进入转动臂31的第二气道中,并通过第二气道的第二转动臂气孔82以及第一盖板气孔81进入第二气槽66中,再通过第二气槽66分别从左抓取组件63的夹爪气孔76以及右抓取组件64的夹爪气孔76进入左抓取组件63的第一活动槽71以及右抓取组件64的第一活动槽71中,从而通过活塞73以及杠杆75将夹爪74推出;另外上抓取组件61以及下抓取组件62通过第一进气孔83控制的原理与左抓取组件63以及右抓取组件64的原理一致,故不再重复描述。

    抓取组件通过气动方式控制各个夹爪74的开闭,对晶圆片进行交替夹持,在晶圆片清洗干燥过程中避免清洗干燥死角,提高产品良率。当晶圆片上料时,四个夹爪74同时对晶圆片进行夹持定位,入水清洗时,晶圆片保持四向夹持状态,出水干燥时,先由上抓取组件61和下抓取组件62夹紧,左抓取组件63和右抓取组件64打开,待左抓取组件63和右抓取组件64出水干燥后,再左抓取组件63和右抓取组件64夹紧,上抓取组件61和下抓取组件62松开,待上抓取组件61和下抓取组件62出水干燥后,再由上抓取组件61和下抓取组件62夹紧,左抓取组件63和右抓取组件64松开,直至晶圆完全出水通过这种交替夹持的方式,可以避免夹爪74与晶圆侧壁接触处干燥不良,产生干燥缺陷。

    本实施例所述的一种带有接头的转动拉升式晶圆干燥机,所述喷气机构5包括固定于水槽4的外管51、套设于外管51内的内管52以及用于驱动内管52转动的第二电机53;所述第二电机53固定于水槽4;所述外管51设有狭缝出气口54;所述内管52设有多个出气孔55。

    本实施例所述的一种带有接头的转动拉升式晶圆干燥机,所述出气孔55包括多组形状不一的出气组;所述出气组沿内管52的长度方向设于内管52上。

    喷气机构5由内外两层套管组成,内管52上均布有若干种构型的出气组,通过第二电机53旋转位置,即可旋转出气组类型,从而控制气流的分散特性、流量以及气流方向等参数。

    最后应当说明的是,以上实施例仅用以说明本发明的技术方案,而非对本发明保护范围的限制,尽管参照较佳实施例对本发明作了详细地说明,本领域的普通技术人员应当理解,可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换,而不脱离本发明技术方案的实质和范围。


    技术特征:

    1.一种带有接头的转动拉升式晶圆干燥机,其特征在于:包括底座(11)、与底座(11)连接的立板(12)、转动连接于立板(12)的链轮组件、用于驱动链轮组件转动的驱动件(21)以及套设于链轮组件的链条(2);

    所述链条(2)上设有多个挂具机构;所述挂具机构与链条(2)之间设有固定机构;

    所述固定机构包括夹设于挂具机构的转动臂(31)、与转动臂(31)固定连接的转盘(32)以及与转盘(32)转动连接的固定座(33);所述固定座(33)与链条(2)固定连接;

    所述立板(12)在链条(2)的顶部设有止转板(13);所述止转板(13)用于与转动臂(31)抵靠;所述立板(12)在链条(2)的底部设有旋转导板(14);所述旋转导板(14)用于与转盘(32)抵靠;

    所述底座(11)设有水槽(4);所述水槽(4)内设有喷气机构(5);所述挂具机构经过旋转导板(14)进入水槽(4)内;所述链轮组件包括上主动轮(22)、上从动轮(23)、下主动轮(24)以及下从动轮(25);所述驱动件(21)为第一电机;所述第一电机的输出端与上主动轮(22)连接;所述链条(2)套设于上主动轮(22)、上从动轮(23)、下主动轮(24)以及下从动轮(25);所述固定座(33)连接有接头(34);所述接头(34)通过销轴(35)与链条(2)固定连接。

    2.根据权利要求1所述的一种带有接头的转动拉升式晶圆干燥机,其特征在于:所述挂具机构包括边框(6);所述边框(6)内设有若干个抓取组件;所述抓取组件包括设于边框(6)内的第一活动槽(71)、设于边框(6)内的第二活动槽(72)、活动设于第一活动槽(71)内的活塞(73)、活动伸缩于第二活动槽(72)的夹爪(74)以及与边框(6)转动连接的杠杆(75);所述杠杆(75)的两端分别与活塞(73)以及夹爪(74)连接;

    所述边框(6)外设有气槽;所述第一活动槽(71)设有与气槽连通的夹爪气孔(76);所述挂具机构还包括与边框(6)连接的盖板(8);所述盖板(8)设有与气槽连通的盖板气孔(81);所述转动臂(31)设有与盖板气孔(81)连通的转动臂气孔(82)以及与转动臂气孔(82)连通的气道;所述固定座(33)设有与气道连通的进气孔(83)。

    3.根据权利要求2所述的一种带有接头的转动拉升式晶圆干燥机,其特征在于:所述抓取组件为设于边框(6)上下两端的上抓取组件(61)、下抓取组件(62)以及设于边框(6)左右两端的左抓取组件(63)、右抓取组件(64);所述气槽包括设于边框(6)一侧的第一气槽(65)以及设于边框(6)另一侧的第二气槽(66);所述盖板(8)包括设于边框(6)一侧的第一盖板(8)以及设于边框(6)另一侧的第二盖板(8);所述第一盖板(8)设有与第一气槽(65)连通的第一盖板气孔(81);所述第二盖板(8)设有与第二气槽(66)连通的第二盖板气孔(81);所述转动臂气孔(82)包括与第一盖板气孔(81)连通的第一转动臂气孔(82)以及与第二盖板气孔(81)连通的第二转动臂气孔(82);所述气道包括与第一转动臂气孔(82)连通的第一气道以及与第二转动臂气孔(82)连通的第二气道;所述进气孔(83)包括与第一气道连通的第一进气孔(83)以及与第二气道连通的第二进气孔(83);所述上抓取组件(61)的夹爪气孔(76)以及下抓取组件(62)的夹爪气孔(76)分别与第一气槽(65)连通;所述左抓取组件(63)的夹爪气孔(76)以及右抓取组件(64)的夹爪气孔(76)分别与第二气槽(66)连通。

    4.根据权利要求1-3所述的一种带有接头的转动拉升式晶圆干燥机,其特征在于:所述喷气机构(5)包括固定于水槽(4)的外管(51)、套设于外管(51)内的内管(52)以及用于驱动内管(52)转动的第二电机(53);所述第二电机(53)固定于水槽(4);所述外管(51)设有狭缝出气口(54);所述内管(52)设有多个出气孔(55)。

    5.根据权利要求1-4所述的一种带有接头的转动拉升式晶圆干燥机,其特征在于:所述出气孔(55)包括多组形状不一的出气组;所述出气组沿内管(52)的长度方向设于内管(52)上。

    技术总结
    本发明涉及干燥机技术领域,具体涉及一种带有接头的转动拉升式晶圆干燥机,包括底座、立板、链轮组件、驱动件以及链条;所述固定机构包括转动臂、转盘以及固定座;所述固定座与链条固定连接;所述立板在链条的顶部设有止转板;所述立板在链条的底部设有旋转导板;所述底座设有水槽;所述水槽内设有喷气机构。本发明通过改变喷口构形,可以方便地对气流参数进行调节,保证干燥效果;通过转盘带动挂具机构在清洗过程中旋转,可以利用挂具机构对水流的搅动作用,提高清洗效果;在晶圆片提拉过程中,伴随挂具机构转动使得挂具机构的周向位置均可被气流覆盖,避免了干燥死角和积水点,提高干燥效果。

    技术研发人员:杨运军
    受保护的技术使用者:兰泽(荆门)智能科技有限公司
    技术研发日:2019.11.11
    技术公布日:2021.03.12

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