硅片自旋转及振荡机构制造技术

本实用新型专利技术涉及一种硅片自旋转及振荡机构，包括安装支架(1)、花篮(2)、Z型托架(3)、自旋转机构和上下振荡机构，自旋转机构、上下振荡机构安装在安装支架(1)上，花篮(2)托置于Z型托架(3)上，Z型托架(3)连接上下振荡机构的输出端，Z型托架(3)在上下振荡机构的带动下作上下振荡运动，花篮(2)内放置有硅片(4)，硅片(4)置于平行设置的旋转轴(5)上，旋转轴(5)连接自旋转机构的输出端，旋转轴(5)在自旋转机构的带动下作同向转动；本实用新型专利技术同现有技术相比，能够确保硅片在变动的流场中与药液更均匀、充分的接触，达到提高蚀刻速率及蚀刻均匀性的目的，且具备优良的抗腐蚀性，安装方便，降低了成本。

【技术实现步骤摘要】
【专利说明】本技术涉及半导体蚀刻
，具体地说是一种硅片自旋转及振荡机构。随着电子产品进一步轻薄化以及穿戴型电子产品，如谷歌眼睛等产品的问世，作为显示设备的主要部件TFT-1XD面板及IXD驱动芯片的尺寸越做越小，显示器的厚度越薄，对驱动芯片的面积要求就越小，芯片中线路与线路之间的导通点距离就越近。通过技术引进，前些年作为世界先进水平的22微米级别产品已经进入了国内，对应芯片产品的封装技术要求也逐步提高。其中最突出的几个部分，如低成本材料的选用，制程工艺简化以应为过程可控性和可靠性提高，以及蚀刻精度的控制更是各大封装厂商工艺研发的重点。因此，作为制程设备制造商，针对上诉情况跟进开展与制程工艺对应的设备或设备中的模组进行预研及开发也变得十分紧迫。作为蚀刻清洗设备的制造商，除了在制作过程中加深对高洁净度管道系统及设备微环境的洁净度控制以减少由于洁净度不佳对产品成品率的影响以外。更为重要，或者说相对操作成本更小的方法是提高蚀刻率的可控性，而制造过程或产品所具有的微环境消耗的电能及过滤系统的成本较高，有资料显示洁净室循环风量所需电能占整个HVAC系统能耗的50%以上，往往能达到400W/m2，如果加上化学及气体过滤耗材的费用，整体成本将更为惊人。金属蚀刻目前主要分干蚀刻(Plasma电浆蚀刻)及湿蚀刻(又称光化学蚀刻)。作为湿蚀刻工艺的主要几个技术指标，蚀刻因子(又称蚀刻系数)，蚀刻速率，蚀刻均匀性。对上诉蚀刻特性具有较大影响的因素一般取决与蚀刻液的化学组成(酸洗或碱性)，蚀刻温度，被蚀刻材料及材料厚度(往往有电路设计确定)，电路的几何形状，以及蚀刻液体本身流体力学的影响。从设备供应商的角度考虑，往往通过提高设备温控系统的精度来影响蚀刻温度，通过管道系统设计及反应槽体的设计来提高蚀刻液体流体力学方面的影响。目前而言，为提高蚀刻速率及蚀刻均匀性，常用循环制程槽改变药液流场，蚀刻所用药液均有较强的腐蚀性，制程槽及循环泵均需应用特殊材质，造价高昂，采购周期长，管路复杂，维护成本高，很大程度上受制于相关供应商，不利于国内半导体行业的迅猛发展。也有另外一种纯机械标准可调速度定行程振荡机构(Agitat1n)，仅实现上下振荡(O?60次/min，行程30mm)，虽然在一定程度上提高了蚀刻速率和蚀刻均匀性，但容易存在蚀刻死角，远远无法满足客户日益提高的要求。基于以上，在半导体行业竞争越来越激烈的今天，若能找到一种新的途径，在高效提高蚀刻速率和蚀刻均匀性的同时，降低设备成本，已经成为企业制胜的不二选择。本技术的目的就是要解决上述的不足而提供一种硅片自旋转及振荡机构，能够确保硅片在变动的流场中与药液更均匀、充分的接触，达到提高蚀刻速率及蚀刻均匀性的目的，且具备优良的抗腐蚀性，安装方便，降低了成本。为实现上述目的设计一种硅片自旋转及振荡机构，包括安装支架1、花篮2、Z型托架3、自旋转机构和上下振荡机构，所述自旋转机构、上下振荡机构安装在安装支架I上，所述花篮2托置于Z型托架3上，所述Z型托架3连接上下振荡机构的输出端，所述Z型托架3在上下振荡机构的带动下作上下振荡运动，所述花篮2内放置有硅片4，所述硅片4置于平行设置的旋转轴5上，所述旋转轴5连接自旋转机构的输出端，所述旋转轴5在自旋转机构的带动下作同向转动。所述上下振荡机构包括上下振荡电机6、上下振荡减速机7、凸轮8和滑轨机构，所述上下振荡电机6及上下振荡减速机7的输出端安装有凸轮8，所述凸轮8通过鱼眼轴承9与连接板10相连，所述连接板10在滑轨机构的导向下作竖直方向的上下振荡运动，所述Z型托架3的上端固定在连接板10上，所述滑轨机构包括滑轨11和滑块12。所述自旋转机构包括自旋转伺服电机及减速机13、同步带16、同步带轮14、酸液轴17和齿轮组18，所述自旋转伺服电机及减速机13的输出端连接动力输出轴15，所述动力输出轴15通过同步带16连接同步带轮14，所述同步带轮14连接酸液轴17，所述酸液轴17的下端通过转向锥齿轮19连接齿轮组18，所述齿轮组18连接平行设置的两根旋转轴5。所述Z型托架3采用不锈钢管制成，所述Z型托架3的外表面包覆有PFA耐腐层。所述转向锥齿轮19、齿轮组18采用POM聚甲醛制成。所述旋转轴5采用PTFE聚四氟乙烯或PEEK聚醚醚酮制成。所述花篮2采用PFA材质射出成型。本技术同现有技术相比，具有如下优点:(I)自旋转及振荡机构具备优良的抗腐蚀性，接液部件使用聚四氟乙烯(PTFE)或聚醚醚酮(PEEK)制作，具备在高温酸洗或碱性化学品溶液中长期正常工作的能力；(2)该装置体积及质量控制在一定的范围之内，减小负载，方便安装，控制成本；(3)动力元件及部分传递元件通过耐腐蚀箱体封装，避免腐蚀，提高使用寿命；(4)成本在标准可调速度定行程振荡机构(Agitat1n) I倍以内，不到循环制程槽成本的1/3，后期可通过设计优化将标准化零件比例提高至65%以上，并制定相应的批量制作方案，进一步降低成本；(5)该装置的性价比(拥有成本及对蚀刻率的影响率)将高于常规管道系统所组成的具有影响蚀刻区液体流体力学特征的模组至少20%，常规制造周期(含材料，零部件采购期及制造装配测试)降低至管道系统的60%。图1是本技术的结构示意图；图2是本技术的部分结构示意图；图3是本技术的部分结构示意图二 ；图4是本技术中自旋转机构的上部结构示意图；图5是本技术中自旋转机构的下部结构示意图；图6是本技术中上下振荡机构的结构示意图；图中:1、安装支架2、花篮3、Z型托架4、硅片5、旋转轴6、上下振荡电机7、上下振荡减速机8、凸轮9、鱼眼轴承10、连接板11、滑轨12、滑块13、自旋转伺服电机及减速机14、同步带轮15、动力输出轴16、同步带17、酸液轴18、齿轮组19、转向锥齿轮20、惰轮21、减速机固定面板22、同步带封装盒23、电机封装盒24、凸轮机构封装盒25当前第1页1 2 本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种硅片自旋转及振荡机构，其特征在于：包括安装支架(1)、花篮(2)、Z型托架(3)、自旋转机构和上下振荡机构，所述自旋转机构、上下振荡机构安装在安装支架(1)上，所述花篮(2)托置于Z型托架(3)上，所述Z型托架(3)连接上下振荡机构的输出端，所述Z型托架(3)在上下振荡机构的带动下作上下振荡运动，所述花篮(2)内放置有硅片(4)，所述硅片(4)置于平行设置的旋转轴(5)上，所述旋转轴(5)连接自旋转机构的输出端，所述旋转轴(5)在自旋转机构的带动下作同向转动。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：江献茂，简建至，赵晗，
申请(专利权)人：冠礼控制科技上海有限公司，
类型：新型
国别省市：上海;31