CN116230601A - 一种半导体晶圆制造用等离子去胶装置 - Google Patents
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Abstract
本申请公开了一种半导体晶圆制造用等离子去胶装置，包括等离子去胶单元和取送料单元，所述等离子去胶单元包括箱体和舱门，所述箱体内具有工作腔，所述工作腔内具有工作台和活动载架，所述工作台连接有上基板和下基板，所述上基板和下基板之间形成进出料凹槽，所述活动载架包括上弧形板、下弧形板以及多个连接上弧形板和下弧形板的能够嵌入所述上限位凹槽和下限位凹槽的连接竖杆，所述上弧形板处具有多个上承载凸块，所述下弧形板处具有多个下承载凸块，所述下基板通过连接板连接有弧形安装板，所述弧形安装板处安装有多个第一升降电机，每个第一升降电机驱动有一个第一丝杆，所述连接竖杆处具有与所述第一丝杆配合的螺纹通道。本申请的去胶单元去胶效率高。
Description
技术领域
本申请涉及晶圆制造领域，具体涉及一种半导体晶圆制造用等离子去胶装置。
背景技术
晶圆是指制作硅半导体电路所用的硅晶片，其原始材料是硅。通过多晶硅制作处单晶硅，硅晶棒在经过研磨，抛光，切片后，形成硅晶圆片，也就是晶圆。晶圆是制造芯片的基础，从晶圆到芯片需要经过复杂的生产工艺，例如清洗、匀胶、光刻、显影、去胶、掺杂等多个步骤，且这些步骤需要重复几十次，因此一个晶圆的生产周期较长，因此每个步骤的时长由于会重复几十次，都会大大影响芯片的整个生产效率。晶圆的去胶就是其中一个重要的步骤，现有的去胶方式一般有湿法去胶和干法去胶，其中等离子去胶由于需要涉及到晶圆的搬运以及去胶操作，会耗费一定的时长，几十秒甚至几百秒，现有的搬运方式一般是将去胶完成的晶圆搬运至存储架上，再从存储架上搬运一个新的晶圆进入所述等离子去胶装置内，一出一进，由于分两步操作，从而整体上导致去胶操作的时长被拉长，对一整个存储架内的晶圆完成去胶操作需要更长的时间。
发明内容
发明目的：为了提高晶圆的整体的去胶效率，本申请提供了一种半导体晶圆制造用等离子去胶装置。
技术方案：一种半导体晶圆制造用等离子去胶装置，包括等离子去胶单元和取送料单元，所述等离子去胶单元包括箱体和舱门，所述箱体内具有工作腔，所述工作腔内具有工作台和活动载架，所述工作台连接有上基板和下基板，所述上基板和下基板之间形成进出料凹槽，所述上基板处具有上圆形凹槽以及与上圆形凹槽连通的上连接槽，上圆形凹槽的圆周面处具有多个上限位凹槽，所述下基板处具有下圆形凹槽以及与下圆形凹槽连通的下连接槽，所述下圆形凹槽的圆周面处具有多个下限位凹槽，所述活动载架包括上弧形板、下弧形板以及多个连接上弧形板和下弧形板的能够嵌入所述上限位凹槽和下限位凹槽的连接竖杆，所述上弧形板处具有多个上承载凸块，所述下弧形板处具有多个下承载凸块，所述下基板通过连接板连接有弧形安装板，所述弧形安装板处安装有多个第一升降电机，每个第一升降电机驱动有一个第一丝杆，所述连接竖杆处具有与所述第一丝杆配合的螺纹通道。
进一步地，每个连接竖杆嵌入一个所述上限位凹槽和一个所述下限位凹槽。
进一步地，所述第一升降电机和连接竖杆的数量均为3个，位于中间的连接竖杆和另外两个连接竖杆均相差60度。
从而连接竖杆既能够保证活动载架的上下稳定地移动，并且3个连接竖板的布局不妨碍晶圆的进出。
进一步地，所述取送料单元包括安装基台、固定于安装基台的安装座、安装于安装座的第一旋转臂、安装于第一旋转臂的第二旋转臂、安装于第二旋转臂的第三旋转臂以及固定于第三旋转臂的安装筒，所述安装筒内安装有两个搬运板，所述安装座处具有能够驱动第一旋转臂旋转的第一旋转电机，所述第一旋转臂处安装有能够驱动第二旋转臂旋转的第二旋转电机，所述第二旋转臂处安装有能够驱动第三旋转臂旋转的第三旋转电机。
从而通过第一、二、三旋转臂的设置，可以使得晶圆的搬运获得更大的灵活度。
进一步地，所述安装筒包括顶板、底板以及连接顶板和底板的圆周板，所述圆周板处具有竖直通槽，所述顶板和底板之间连接有多个竖直导杆，所述安装筒的顶端安装有第二升降电机，底端安装有轴承，所述第二升降电机和轴承之间安装有第二丝杆，所述第二丝杆处具有两个螺向相反的外螺纹，每个外螺纹处安装有一个所述搬运板，所述搬运板具有螺纹孔和多个与竖直导杆配合的限位导孔。
进一步地，所述安装筒处安装有两个偏转驱动单元，所述偏转驱动单元包括驱动抵接块以及连接安装筒的圆周板和所述驱动抵接块的连接架，所述驱动抵接块包括下抵接块、与连接架固定连接的上抵接块以及连接下抵接块和上抵接块的连接抵接块，所述下抵接块处具有下抵接弧面，所述上抵接块具有上抵接弧面；所述搬运板包括具有所述螺纹孔和所述限位导孔的升降板以及与所述升降板通过弹性复位铰接部件铰接的转动板，所述升降板具有第一抵接面和与第一抵接面连通的插入凹槽，所述插入凹槽能够让所述下抵接块插入，所述转动板具有能够与第一抵接面抵接的第二抵接面；当下抵接块插入所述插入凹槽且下抵接弧面抵接所述第二抵接面时，所述第一抵接面抵接第二抵接面；当上抵接块插入所述插入凹槽且上抵接弧面抵接所述第二抵接面时，所述第一抵接面和第二抵接面垂直。
进一步地，无外力时，所述第一抵接面抵接第二抵接面，且第一抵接面与转动板的长度方向呈45度；所述取送料单元能够处于第一送料状态和第二送料状态，所述第一送料状态中，上方的搬运板的转动板第二抵接面抵接上方的驱动抵接块的上抵接弧面，下方的搬运板的第二抵接面抵接第一抵接面；所述第二送料状态中，下方的搬运板的第二抵接面抵接下方的驱动抵接块的上抵接弧面，上方的搬运板的第二抵接面抵接第一抵接面。
进一步地，所述安装筒内具有3个竖直导杆，每个搬运板处具有3个限位导孔。
进一步地，3个竖直导杆呈环形等间距分布，从而获得两个搬运板更加稳定的升降操作。
进一步地，所述舱门为电动门，所述舱门和箱体铰接；所述箱体处具有控制面板和显示单元，所述舱门处具有观察窗，所述箱体内安装有电极，所述箱体连接有换气系统。
从而电机用于产生等离子体，换气系统用于抽真空和注入氩气。
进一步地，所述连接抵接块具有过渡抵接面。
从而第二抵接面可以从抵接下抵接弧面经过所述过渡抵接面与所述上抵接弧面抵接。
进一步地，所述转动板包括圆环板和与圆环板连接的条形板。
进一步地，所述第二抵接面位于所述条形板处。
有益效果：本申请的去胶装置，如图所示能够实现未去胶的晶圆的送进去以及去胶完成的晶圆的取出来的一次性进行两步的操作，从而操作效率更高。
并且，虽然设置了两个搬运板，但是在将去胶完成的晶圆送入存储架时，其中一个搬运板可以转动，从而不妨碍去胶完成的晶圆的送入。
附图说明
图1A为去胶装置第一角度示意图；
图1B为去胶装置第二角度示意图；
图2为去胶操作时，活动载架位置示意图；
图3A为利用下承载凸块承载去胶晶圆时，搬运板未进入箱体内示意图；
图3B为利用下承载凸块承载去胶晶圆时，搬运板进入箱体内示意图；
图3C为利用下承载凸块承载去胶晶圆时，放置新的晶圆于上承载凸块，并取走下承载凸块处的晶圆示意图；
图3D为利用下承载凸块承载去胶晶圆时，搬运板退出示意图；
图3E为利用下承载凸块承载去胶晶圆时，搬运板将去胶完成的晶圆送入存储架示意图；
图4A为利用上承载凸块承载去胶晶圆时，搬运板未进入箱体内示意图；
图4B为利用上承载凸块承载去胶晶圆时，搬运板进入箱体内示意图；
图4C为利用上承载凸块承载去胶晶圆时，放置新的晶圆于上承载凸块，并取走下承载凸块处的晶圆示意图；
图4D为利用上承载凸块承载去胶晶圆时，搬运板退出示意图；
图4E为利用上承载凸块承载去胶晶圆时，搬运板将去胶完成的晶圆送入存储架示意图；
其中，图3A-如4E中，为了示意清楚，去胶单元仅仅显示了工作台和活动载架。
具体实施方式
附图标记：1安装基台；1.1安装座；1.2第一旋转臂；1.3第二旋转臂；1.4第三旋转臂；1.5安装筒；1.5.1第二升降电机；1.5.2第二丝杆；1.5.3限位导杆；1.6连接架；1.7驱动抵接块；1.7.1上抵接块；1.7.2下抵接块；1.7.3连接抵接块；1.8升降板；1.8.1第一抵接面；1.8.2插入凹槽；1.9转动板；1.9.1第二抵接面；1.9.2圆环板；
2机箱；2.1舱门；2.2观察窗；2.3显示单元；2.4控制面板；
3工作台；3.1上基板；3.1.1上圆形凹槽；3.1.2上连接凹槽；3.2下基板；3.2.1下圆形凹槽；3.2.2下连接凹槽；3.3上弧形板；3.3.1上承载凸块；3.4下弧形板；3.4.1下弧形凸块；3.5连接竖杆；3.6弧形安装板；3.6.1连接板；3.6.2第一升降电机；3.6.3第一丝杆；
5晶圆。
下面结合附图作具体说明：一种半导体晶圆制造用等离子去胶装置，包括等离子去胶单元和取送料单元，所述等离子去胶单元包括箱体2和舱门2.1，所述箱体2内具有工作腔，所述工作腔内具有工作台3和活动载架，所述工作台3连接有上基板3.1和下基板3.2，所述上基板3.1和下基板3.2之间形成进出料凹槽，所述上基板3.1处具有上圆形凹槽3.1.1以及与上圆形凹槽3.1.1连通的上连接槽3.1.2，上圆形凹槽3.1.1的圆周面处具有多个上限位凹槽，所述下基板3.2处具有下圆形凹槽3.2.1以及与下圆形凹槽3.2.1连通的下连接槽3.2.2，所述下圆形凹槽3.2.1的圆周面处具有多个下限位凹槽，所述活动载架包括上弧形板3.3、下弧形板3.4以及多个连接上弧形板3.3和下弧形板3.4的连接竖杆3.5，所述上弧形板3.3处具有多个上承载凸块3.3.1，所述下弧形板3.4处具有多个下承载凸块3.4.1，所述下基板3.2通过连接板3.6.1连接有弧形安装板3.6，所述弧形安装板3.6处安装有多个第一升降电机3.6.2，每个第一升降电机3.6.2驱动有一个第一丝杆3.6.3，所述连接竖杆3.5处具有与所述第一丝杆3.6.3配合的螺纹通道。所述第一升降电机3.6.2和连接竖杆3.5的数量均为3个，位于中间的连接竖杆3.5和另外两个连接竖杆3.5均相差60度。
所述取送料单元包括安装基台1、固定于安装基台1的安装座1.1、安装于安装座1.1的第一旋转臂1.2、安装于第一旋转臂1.2的第二旋转臂1.3、安装于第二旋转臂1.3的第三旋转臂1.4以及固定于第三旋转臂1.4的安装筒1.5，所述安装筒1.5内安装有两个搬运板，所述安装座1.1处具有能够驱动第一旋转臂1.2旋转的第一旋转电机，所述第一旋转臂1.2处安装有能够驱动第二旋转臂1.3旋转的第二旋转电机，所述第二旋转臂1.3处安装有能够驱动第三旋转臂1.3旋转的第三旋转电机。所述安装筒1.5包括顶板、底板以及连接顶板和底板的圆周板，所述圆周板处具有竖直通槽，所述顶板和底板之间连接有多个竖直导杆1.5.3，所述安装筒的顶端安装有第二升降电机1.5.1，底端安装有轴承，所述第二升降电机1.5.1和轴承之间安装有第二丝杆1.5.2，所述第二丝杆1.5.2处具有两个螺向相反的外螺纹，每个外螺纹处安装有一个所述搬运板，所述搬运板具有螺纹孔和多个与竖直导杆1.5.3配合的限位导孔。所述安装筒1.5处安装有两个偏转驱动单元，所述偏转驱动单元包括驱动抵接块1.7以及连接安装筒1.5的圆周板和所述驱动抵接块1.7的连接架1.6，所述驱动抵接块1.7包括下抵接块1.7.2、与连接架1.6固定连接的上抵接块1.7.1以及连接下抵接块1.7.2和上抵接块1.7.1的连接抵接块1.7.3，所述下抵接块1.7.2处具有下抵接弧面，所述上抵接块1.7.1具有上抵接弧面；所述搬运板包括具有所述螺纹孔和所述限位导孔的升降板1.8以及与所述升降板1.8通过弹性复位铰接部件铰接的转动板1.9，所述升降板1.8具有第一抵接面1.8.1和与第一抵接面1.8.1连通的插入凹槽1.8.2，所述插入凹槽1.8.2能够让所述下抵接1.7.2块插入，所述转动板1.9具有能够与第一抵接面1.8.1抵接的第二抵接面1.9.1；当下抵接块1.7.2插入所述插入凹槽1.8.2且下抵接弧面抵接所述第二抵接面1.9.1时，所述第一抵接面1.8.1抵接第二抵接面1.9.1；当上抵接块1.7.1插入所述插入凹槽1.8.2且上抵接弧面抵接所述第二抵接面1.9.1时，所述第一抵接面1.8.1和第二抵接面1.9.1垂直。无外力时，所述第一抵接面1.8.1抵接第二抵接面1.9.1，且第一抵接面1.8.1与转动板1.9的长度方向呈45度；所述取送料单元能够处于第一送料状态和第二送料状态，所述第一送料状态中，上方的搬运板的转动板1.9第二抵接面1.9.1抵接上方的驱动抵接块1.7的上抵接弧面，下方的搬运板的第二抵接面1.9.1抵接第一抵接面1.8.1；所述第二送料状态中，下方的搬运板的第二抵接面1.9.1抵接下方的驱动抵接块1.7的上抵接弧面，上方的搬运板的第二抵接面1.9.1抵接第一抵接面1.8.1。
所述安装筒1.5内具有3个竖直导杆1.5.3，每个搬运板处具有3个限位导孔。所述舱门2.1为电动门，所述舱门2.1和箱体2铰接；所述箱体2处具有控制面板2.4和显示单元2.3，所述舱门2.1处具有观察窗2.2，所述箱体2内安装有电极，所述箱体2连接有换气系统。
如图所示，本申请的去胶装置包括去胶单元和取送料单元，通过高效的取送料，一次性即取出去胶完成的晶圆，由同时放入新的待去胶的晶圆，从而实现取放料的高效取放，从而相对于取放料分开操作更加节约时间，从而提高去胶效率。并且如图3E和4E所示，在将去胶完成的晶圆放入存储架(存储架可以竖直存放多个晶圆，并且存储架自身可以进行升降操作，从而配合取送料单元对目标晶圆执行相应的操作)时，其中一个搬运板可以转动90度，从而利用另一个搬运板执行操作时，转动90度的搬运板不会对执行操作的搬运板产生干扰。
具体操作时，活动载架处具有上承载凸台和下承台凸台，可能如图3A-3E所示，是利用下承载凸台承载晶圆进行去胶，也可能是如图4A-4E所示，利用上承载凸台承载晶圆进行去胶。由于活动载架可以升降，因此如图2所示，无论利用上承载凸台或下承载凸台进行去胶，活动载架都可以将待去胶的晶圆升降至特点的高度，从而确保去胶的晶圆处于设定的位置，从而保证去胶的一致性。
并且如图3A-3E所示：首先如图3A所示，下承载凸块处的晶圆去胶完毕后，取送料单元上方的搬运板搬运有未去胶的晶圆；接着如图3B所示，半圆板伸入机箱内；接着如图3C所示，搬运板将未去胶的晶圆放置于上承载凸块处，并托起下方的去胶完成的晶圆；接着如图3D所示，搬运板退出机箱；接着如3E所示，搬运板将去胶完成的晶圆送料至存储架内，并且此时另一个搬运板处于转动状态，不会对送料操作产生不利影响。
或者如图4A所示，上方承载凸块处的晶圆去胶完毕后，下方的搬运板处具有未去胶的晶圆；接着如图4B所示，搬运板伸入机箱内；接着如图4C所示，上方的搬运板将上承载凸块处的晶圆托起，下方的搬运板将未去胶的晶圆放置于下承载凸块处；接着如图4D所示，搬运板退出机箱；接着如图4E所示，上方的搬运板将去胶完成的晶圆放入存储架内，且下方的搬运板转动90度，不影响上方的搬运板的操作。
尽管本发明就优选实施方式进行了示意和描述，但本领域的技术人员应当理解，只要不超出本发明的权利要求所限定的范围，可以对本发明进行各种变化和修改。
Claims (8)
1.一种半导体晶圆制造用等离子去胶装置，其特征在于，包括等离子去胶单元和取送料单元，所述等离子去胶单元包括箱体和舱门，所述箱体内具有工作腔，所述工作腔内具有工作台和活动载架，所述工作台连接有上基板和下基板，所述上基板和下基板之间形成进出料凹槽，所述上基板处具有上圆形凹槽以及与上圆形凹槽连通的上连接槽，上圆形凹槽的圆周面处具有多个上限位凹槽，所述下基板处具有下圆形凹槽以及与下圆形凹槽连通的下连接槽，所述下圆形凹槽的圆周面处具有多个下限位凹槽，所述活动载架包括上弧形板、下弧形板以及多个连接上弧形板和下弧形板的能够嵌入所述上限位凹槽和下限位凹槽的连接竖杆，所述上弧形板处具有多个上承载凸块，所述下弧形板处具有多个下承载凸块，所述下基板通过连接板连接有弧形安装板，所述弧形安装板处安装有多个第一升降电机，每个第一升降电机驱动有一个第一丝杆，所述连接竖杆处具有与所述第一丝杆配合的螺纹通道。
2.根据权利要求1所述的半导体晶圆制造用等离子去胶装置，其特征在于，所述第一升降电机和连接竖杆的数量均为3个，位于中间的连接竖杆和另外两个连接竖杆均相差60度。
3.根据权利要求1所述的半导体晶圆制造用等离子去胶装置，其特征在于，所述取送料单元包括安装基台、固定于安装基台的安装座、安装于安装座的第一旋转臂、安装于第一旋转臂的第二旋转臂、安装于第二旋转臂的第三旋转臂以及固定于第三旋转臂的安装筒，所述安装筒内安装有两个搬运板，所述安装座处具有能够驱动第一旋转臂旋转的第一旋转电机，所述第一旋转臂处安装有能够驱动第二旋转臂旋转的第二旋转电机，所述第二旋转臂处安装有能够驱动第三旋转臂旋转的第三旋转电机。
4.根据权利要求3所述的半导体晶圆制造用等离子去胶装置，其特征在于，所述安装筒包括顶板、底板以及连接顶板和底板的圆周板，所述圆周板处具有竖直通槽，所述顶板和底板之间连接有多个竖直导杆，所述安装筒的顶端安装有第二升降电机，底端安装有轴承，所述第二升降电机和轴承之间安装有第二丝杆，所述第二丝杆处具有两个螺向相反的外螺纹，每个外螺纹处安装有一个所述搬运板，所述搬运板具有螺纹孔和多个与竖直导杆配合的限位导孔。
5.根据权利要求4所述的半导体晶圆制造用等离子去胶装置，其特征在于，所述安装筒处安装有两个偏转驱动单元，所述偏转驱动单元包括驱动抵接块以及连接安装筒的圆周板和所述驱动抵接块的连接架，所述驱动抵接块包括下抵接块、与连接架固定连接的上抵接块以及连接下抵接块和上抵接块的连接抵接块，所述下抵接块处具有下抵接弧面，所述上抵接块具有上抵接弧面；所述搬运板包括具有所述螺纹孔和所述限位导孔的升降板以及与所述升降板通过弹性复位铰接部件铰接的转动板，所述升降板具有第一抵接面和与第一抵接面连通的插入凹槽，所述插入凹槽能够让所述下抵接块插入，所述转动板具有能够与第一抵接面抵接的第二抵接面；当下抵接块插入所述插入凹槽且下抵接弧面抵接所述第二抵接面时，所述第一抵接面抵接第二抵接面；当上抵接块插入所述插入凹槽且上抵接弧面抵接所述第二抵接面时，所述第一抵接面和第二抵接面垂直。
6.根据权利要求5所述的半导体晶圆制造用等离子去胶装置，其特征在于，无外力时，所述第一抵接面抵接第二抵接面，且第一抵接面与转动板的长度方向呈45度；所述取送料单元能够处于第一送料状态和第二送料状态，所述第一送料状态中，上方的搬运板的转动板第二抵接面抵接上方的驱动抵接块的上抵接弧面，下方的搬运板的第二抵接面抵接第一抵接面；所述第二送料状态中，下方的搬运板的第二抵接面抵接下方的驱动抵接块的上抵接弧面，上方的搬运板的第二抵接面抵接第一抵接面。
7.根据权利要求4所述的半导体晶圆制造用等离子去胶装置，其特征在于，所述安装筒内具有3个竖直导杆，每个搬运板处具有3个限位导孔。
8.根据权利要求1所述的半导体晶圆制造用等离子去胶装置，其特征在于，所述舱门为电动门，所述舱门和箱体铰接；所述箱体处具有控制面板和显示单元，所述舱门处具有观察窗，所述箱体内安装有电极，所述箱体连接有换气系统。
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Denomination of invention: A plasma deplating device for semiconductor wafer manufacturing Granted publication date: 20231110 Pledgee: Bank of China Limited Hangjiang Branch, Yangzhou Pledgor: Yangzhou Hansi Semiconductor Technology Co.,Ltd. Registration number: Y2025980066688 |