一种用于晶圆背面的液体防护结构制造技术

本发明专利技术涉及单片湿法设备的显影、清洗等工艺单元中防止晶圆背面沾污的防水装置，具体地说是一种用于晶圆背面的液体防护结构，包括收集杯及位于该收集杯内、吸附晶圆并带动晶圆旋转的真空吸盘，收集杯及真空吸盘均安装在工艺单元中；收集杯分为收集杯外盖及收集杯内盖，在收集杯内盖上安装有防护环，防护环的内圈位于晶圆的下方，并与晶圆之间留有工作间隙；防护环的下方分别设有安装在工艺单元中的气体喷头支架及去离子水喷头支架，去离子水喷头支架上设有向工作间隙喷洒去离子水的去离子水喷头，气体喷头支架上设有吹气、进而干燥晶圆背面的气体喷头。本发明专利技术可以有效防止液体进入晶圆背面，达到晶圆背面防护的目的。

Liquid protection structure for back surface of wafer

Waterproof device for wafer backside contamination and cleaning process to prevent developing unit of the invention relates to a monolithic wet equipment, in particular to a protective structure for liquid crystal back, including the collection cup and is located in the collection cup and adsorption wafer and LED wafer rotating vacuum sucker, vacuum suction and collection cup are installed in the process of unit; collection cup into the collection cup cover and collection cup cover, a protective ring is arranged in the collection cup cover, below the protective ring inner ring at the wafer, and the wafer is arranged between the working gap; under the protective ring provided in the process unit in the gas nozzle support and deionized the water head holder, deionized water nozzle bracket is provided with deionized water sprayer deionized water to the working gap, gas nozzle is arranged on the bracket, and then blowing dry crystal direction Gas nozzle. The invention can effectively prevent the liquid from entering the back of the wafer, so as to achieve the purpose of protecting the back of the wafer.

【技术实现步骤摘要】
一种用于晶圆背面的液体防护结构
本专利技术涉及单片湿法设备的显影、清洗等工艺单元中防止晶圆背面沾污的防水装置，具体地说是一种用于晶圆背面的液体防护结构。
技术介绍
在单片湿法设备中，晶圆经常需要使用大量的显影液或化学品进行显影、清洗等工艺动作，大量的液体会顺着侧壁留到晶圆背面，继而造成背面沾污或顺着吸盘进入到真空系统，造成真空管路过电机等部件的损坏。因此，工艺完成后，化学品需要完全去除，不能在晶圆上残留。常用的方法是在晶圆正面和背面使用大量DIW(去离子水)冲洗，再通过高速旋转或氮气吹扫等方式使晶圆表面完全干燥。这种方法可以冲洗掉正面的化学品，但晶圆背面，靠近chuck(吸盘)附近的化学品很难去除，或因为液量过大而造成液体进入真空系统。
技术实现思路
为了解决晶圆背面化学品难去除的问题，本专利技术的目的在于提供一种用于晶圆背面的液体防护结构。该液体防护结构利用液体本身的表面张力，以非接触式的方式，实现晶圆背面化学品防护的目的。本专利技术的目的是通过以下技术方案来实现的：本专利技术包括收集杯及位于该收集杯内、吸附晶圆并带动晶圆旋转的真空吸盘，所述收集杯及真空吸盘均安装在工艺单元中；所述收集杯分为收集杯外盖及收集杯内盖，在该收集杯内盖上安装有防护环，所述防护环的内圈位于所述晶圆的下方，并与晶圆之间留有工作间隙；所述防护环的下方分别设有安装在所述工艺单元中的气体喷头支架及去离子水喷头支架，该去离子水喷头支架上设有向所述工作间隙喷洒去离子水的去离子水喷头，所述气体喷头支架上设有吹气、进而干燥晶圆背面的气体喷头。其中：所述气体喷头支架与去离子水喷头支架的结构相同，均包括水平调节支架、角度调节支架及连接板，该水平调节支架安装在所述工艺单元中，所述水平调节支架上开有多个条形孔，所述连接板安装在水平调节支架上，并通过安装在水平调节支架上不同的条形孔来调节气体喷头或去离子水喷头的高度；所述角度调节支架通过螺栓安装在连接板上，在该角度调节支架上开有弧形孔，角度调节支架通过所述螺栓在弧形孔的移动来调节气体喷头或去离子水喷头的角度；所述水平调节支架的端面为“L”形，该“L”形的一边安装在所述工艺单元中，另一边沿高度方向开有多个所述条形孔；所述角度调节支架为圆盘状，沿圆周方向均布有多个弧形孔，所述气体喷头或去离子水喷头安装在该角度调节支架上，并分别与气源或去离子水源相连接；所述防护环通过多个紧固螺母安装在收集杯内盖上，在每个所述紧固螺母的周围均布有多个调节防护环与晶圆之间工作间隙的调节顶丝；所述防护环内圈边缘向上延伸，该延伸部与所述晶圆之间为工作间隙；所述收集杯内盖位于晶圆的下方，所述收集杯外盖的顶部位于晶圆的上方。本专利技术的优点与积极效果为：1.本专利技术采用非接触式的结构，利用液体的表面张力，可以有效地防止液体进入晶圆背面，使晶圆背面被隔液的防护环分开，通过喷头的定点喷洒，进行冲洗和吹干，可以有效清除晶圆背面的化学品，达到晶圆背面防护的目的，而且不会对晶圆背面和真空管路造成污染。2.本专利技术的气体喷头及去离子水喷头角度和高度均可调，使去子水喷洒在防护环与晶圆之间的工作间隙处，达到最理想的防护效果。3.本专利技术防护环与晶圆之间的工作间隙可以调节，进而控制液体的流动。4.本专利技术的防护环可以根据晶圆尺寸选用，不受晶圆尺寸限制。5.本专利技术可以有效隔绝晶圆背面的化学品，有效做到“干湿分离”，有效防止化学品进入真空系统、旋转机构等部分，保护设备关键部件不受损。6.本专利技术可以直接拆除，方便维护和更换。附图说明图1为本专利技术的内部结构示意图；图2为本专利技术的立体结构示意图；图3为本专利技术的工作状态示意图之一；图4为本专利技术的工作状态示意图之二；图5为本专利技术的工作状态示意图之三；图6为本专利技术气体喷头支架或去离子水喷头支架的立体结构示意图之一；图7为本专利技术气体喷头支架或去离子水喷头支架的立体结构示意图之二；其中：1为收集杯外盖，2为收集杯内盖，3为防护环，4为晶圆，5为真空吸盘，6为气体喷头支架，7为气体喷头，8为去离子水喷头，9为去离子水喷头支架，10为调节顶丝，11为紧固螺母，12为工作间隙，13为化学品，14为水平调节支架，15为角度调节支架，16为条形孔，17为连接板，18为弧形孔。具体实施方式下面结合附图对本专利技术作进一步详述。在一个完整的显影或清洗工艺单元中，收集杯用来化学品的防护(防止溅到单元外部)和废液的收集，同时可以起到气液分离的作用。如图1所示，本专利技术的液体防护结构包括收集杯及位于该收集杯内、吸附晶圆4并带动晶圆4旋转的真空吸盘5，收集杯及真空吸盘5均安装在工艺单元中。收集杯分为收集杯外盖1及收集杯内盖2，收集杯外盖1是防护的最外层，用来完全隔离工艺区和非工艺区；收集杯内盖2位于收集杯外盖1内，用来分离气体和液体，同时作为晶圆4背面下方防护环3的支撑结构。晶圆4由真空吸盘5通过真空进行吸附，保证晶圆4可以固定和随着真空吸盘5进行旋转。真空吸盘5电机带动，可以在0～5000rpm/min速度范围内任意调整转速，以满足不同种工艺的需求。收集杯内盖2位于晶圆4的下方，收集杯外盖1的顶部位于晶圆4的上方。在收集杯内盖2的顶部安装有防护环3，防护环3的内圈位于晶圆4的下方，并且边缘向上延伸，该延伸部与晶圆4之间留有工作间隙12。一般情况下调整工作间隙12在0.9mm～1.1mm之间为最佳，但一定要保证整个圆周的间隙要均匀连续。防护环3可以根据晶圆4的尺寸选用，不受设备尺寸的限制。如图2所示，防护环3通过多个紧固螺母11固定在收集杯内盖2上，在每个紧固螺母11的周围均布有多个调节防护环3与晶圆4之间工作间隙12的调节顶丝10；本实施例的紧固螺母11为三个，每个紧固螺母11的周围各均匀分布了两个调节顶丝10。调整时，先松开紧固螺母11，再调整调节顶丝10，使防护环3内圈的上边缘与晶圆4的距离达到要求(0.9mm～1.1mm)距离，然后锁紧紧固螺母11，完成固定晶圆4背面下方的防护环3。注意，在调节时，要保证六个调节顶丝10全部与收集杯内盖2完全接触。防护环3的下方分别设有安装在工艺单元中的气体喷头支架6及去离子水喷头支架9，该去离子水喷头支架9上设有向工作间隙12喷洒去离子水的去离子水喷头8，气体喷头支架6上设有吹气、进而干燥晶圆4背面的气体喷头7。如图6、图7所示，气体喷头支架6与去离子水喷头支架9的结构相同，均包括水平调节支架14、角度调节支架15及连接板17，水平调节支架14的端面为“L”形，该“L”形的一边固定在工艺单元中，另一边沿高度方向开有多个条形孔16；本实施例的条形孔16为两个。角度调节支架15为圆盘状，沿圆周方向均布有多个弧形孔18(本实施例的弧形孔18为两个)，气体喷头7或去离子水喷头8安装在角度调节支架15上，并分别与气源(本专利技术的气体可为氮气)或去离子水源相连接。角度调节支架15通过螺栓安装在连接板17上，角度调节支架15通过螺栓在弧形孔18的移动来调节气体喷头7或去离子水喷头8的角度，使喷出的去离水或气体朝向工作间隙12的位置，以达到最理想的防护效果。连接板17上开有多个螺纹孔，通过螺栓安装在水平调节支架14上，并通过安装在水平调节支架14上不同的条形孔16来调节气体喷头7或去离子水喷头8的高度。本专利技术的工作原理本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于晶圆背面的液体防护结构，包括收集杯及位于该收集杯内、吸附晶圆并带动晶圆旋转的真空吸盘，所述收集杯及真空吸盘均安装在工艺单元中；其特征在于：所述收集杯分为收集杯外盖(1)及收集杯内盖(2)，在该收集杯内盖(2)上安装有防护环(3)，所述防护环(3)的内圈位于所述晶圆(4)的下方，并与晶圆(4)之间留有工作间隙(12)；所述防护环(3)的下方分别设有安装在所述工艺单元中的气体喷头支架(6)及去离子水喷头支架(9)，该去离子水喷头支架(9)上设有向所述工作间隙(12)喷洒去离子水的去离子水喷头(8)，所述气体喷头支架(6)上设有吹气、进而干燥晶圆(4)背面的气体喷头(7)。

【技术特征摘要】
1.一种用于晶圆背面的液体防护结构，包括收集杯及位于该收集杯内、吸附晶圆并带动晶圆旋转的真空吸盘，所述收集杯及真空吸盘均安装在工艺单元中；其特征在于：所述收集杯分为收集杯外盖(1)及收集杯内盖(2)，在该收集杯内盖(2)上安装有防护环(3)，所述防护环(3)的内圈位于所述晶圆(4)的下方，并与晶圆(4)之间留有工作间隙(12)；所述防护环(3)的下方分别设有安装在所述工艺单元中的气体喷头支架(6)及去离子水喷头支架(9)，该去离子水喷头支架(9)上设有向所述工作间隙(12)喷洒去离子水的去离子水喷头(8)，所述气体喷头支架(6)上设有吹气、进而干燥晶圆(4)背面的气体喷头(7)。2.按权利要求1所述的用于晶圆背面的液体防护结构，其特征在于：所述气体喷头支架(6)与去离子水喷头支架(9)的结构相同，均包括水平调节支架(14)、角度调节支架(15)及连接板(17)，该水平调节支架(14)安装在所述工艺单元中，所述水平调节支架(14)上开有多个条形孔(16)，所述连接板(17)安装在水平调节支架(14)上，并通过安装在水平调节支架(14)上不同的条形孔(16)来调节气体喷头(7)或去离子水喷头(8)的高度；所述角度调节支架(15)通过螺栓安装在连接板(17)上，在该角度调节支架(15...

【专利技术属性】
技术研发人员：张杨，
申请(专利权)人：沈阳芯源微电子设备有限公司，
类型：发明
国别省市：辽宁,21