【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种晶圆干燥装置和干燥方法，属于芯片制造。
技术介绍
1、在半导体制造工艺中，晶圆清洗后的干燥步骤至关重要，通常包括离心甩干、氮气吹扫、marangoni干燥、热干燥、真空干燥和等离子干燥等方法。每种干燥方式根据晶圆表面情况、清洗液类型及后续工艺要求选择组合使用，确保晶圆表面干燥彻底，无残留水分，以保证生产工艺的高良率和可靠性。离心甩干是一种在半导体制造中常用的晶圆干燥技术，利用高速旋转产生的离心力将晶圆表面残留的液体甩离表面。这种方法不仅高效，还能避免水迹斑痕或颗粒污染，是晶圆清洗后的关键干燥步骤之一。首先晶圆被固定在一个旋转平台上，通常由真空吸盘或机械夹具固定，以确保在高速旋转时晶圆不会移动或滑脱。当晶圆固定好后，旋转平台开始高速旋转。典型的旋转速度可以从几百转每分钟到几千转每分钟不等，具体取决于晶圆的尺寸、液体的粘度以及所需的干燥效果。随着晶圆的旋转，离心力使液体迅速从晶圆表面移向边缘。由于液体受到离心力的影响，它们克服了晶圆表面的附着力，沿径向飞出。通常，晶圆表面的大部分液体会在旋转开始的几秒钟内被排出。被甩出的液体不会随意飞散，而是被收集在一个环绕晶圆的液体回收装置中。这种装置通常是一个带有排液槽的环形结构，专门用于收集并引导液体流入废液收集系统，防止污染操作环境或晶圆表面。液体回收结构一般设置在夹持部件外侧，且液体回收结构在与夹持部件相对的状态下环绕在夹持部件的周围，液体回收结构用于对夹持部件带动晶圆旋转甩出的清洗液体进行回收。除此之外，液体回收结构还包括化学药液回收结构和水回收结构，化学药液回收结构用
2、如图1所示，晶圆100在旋转甩出液体时，理想状态下会将液体甩至收集液体的通道a内，但由于晶圆在旋转甩出液体时经常存在离心力不足的情况，导致液滴200初始落点在卡盘1上，该落点的液滴200在卡盘持续旋转过程中会部分滚落至回收结构与卡盘的缝隙b中，导致无法被有效回收。
技术实现思路
1、因此，本专利技术的目的在于克服液滴落至回收结构与卡盘的缝隙中无法被有效回收的缺陷，从而提供一种晶圆干燥装置和晶圆干燥方法。
2、为了实现上述目的，本专利技术的一种晶圆干燥装置，包括：卡盘；支撑件，设置于卡盘上，用于支撑晶圆；旋转机构，连接于所述卡盘，用于驱动卡盘旋转；液体回收机构，呈环状布置于所述卡盘的径向外侧，用于承接晶圆旋转向外甩出的液体；在所述卡盘的上表面边缘的部位沿周向设置有凹陷部，所述凹陷部的最低点到卡盘上表面边缘之间平滑过渡。
3、所述卡盘包括位于中部的安装部，所述支撑件设置于所述安装部上；所述卡盘的上表面边缘高度低于所述安装部的高度。
4、所述凹陷部包括连接于所述安装部的坡段以及连接于所述坡段的弧形段，所述弧形段延伸至卡盘的上表面边缘位置，所述坡段相切于所述弧形段。
5、所述凹陷部的最低点到卡盘的上表面边缘之间的水平距离小于安装部外沿到卡盘的上表面边缘之间的水平距离的1/3。
6、所述弧形段的半径为15mm~25mm。
7、所述坡段与水平面的夹角为1°~30°。
8、在所述卡盘上设置有用于支撑不同尺寸晶圆的多组支撑件；用于支撑小尺寸晶圆的支撑件位于内侧，用于支撑大尺寸晶圆的支撑件位于外侧。
9、所述支撑件为柱状，在支撑件上设置有支撑位，晶圆能够被所述支撑位支撑；用于支撑小尺寸晶圆的支撑位高度低于用于支撑大尺寸晶圆的支撑位高度。
10、所述支撑件包括位于上部的第一圆柱部和位于下部的第二圆柱部，所述第一圆柱部的外径小于第二圆柱部的外径。
11、在所述第一圆柱部与第二圆柱部之间形成台阶面，所述台阶面为锥面，当所述支撑件支撑晶圆时，晶圆的边缘被限制在所述台阶面与第一圆柱部相交的位置。
12、所述锥面的斜高与水平面的夹角为12°~20°。
13、所述支撑件还包括位于第一圆柱部上方的倒角部。
14、所述倒角部的纵切面中两个相对边的夹角为32°~45°。
15、所述液体回收机构包括第一隔离环和第二隔离环，第二隔离环位于第一隔离环的径向内侧，第二隔离环能够下降至低位从而使第一隔离环与第二隔离环之间形成用于收集液体的第一通道，第二隔离环能够上升至高位从而使第二隔离环与卡盘之间形成用于收集液体的第二通道。
16、在所述第一隔离环和第二隔离环之间还设置有防止液滴反溅的防反溅结构。
17、所述防反溅结构包括百叶环结构，所述百叶环结构包括多个叶片，所述叶片为锥形环，叶片的下端向径向外侧倾斜。
18、所述锥形环的斜高与竖直方向的夹角为35°~50°。
19、在所述百叶环结构的外侧还设置有第一排风道。
20、在所述旋转机构上设置有第二排风道，所述第二排风道连通至卡盘的上方。
21、本专利技术还提供一种晶圆干燥方法，通过如前所述的晶圆干燥装置实现，包括：
22、将晶圆固定于卡盘上的支撑件上，通过旋转机构驱动卡盘带动晶圆旋转从而将晶圆表面的液体向外甩出，通过液体回收机构承接回收所述晶圆旋转向外甩出的液体。
23、采用上述技术方案，本专利技术的晶圆干燥装置和晶圆干燥方法，与现有技术相比，具有以下有益效果：
24、1、在卡盘的上表面设置凹陷部，并且使凹陷部的底部到卡盘上表面边缘之间形成上翘的平滑过渡段，其主要目的是起到导向作用，晶圆在旋转时甩出的液滴因离心力不足不能够被甩入用于收集液体的通道时，液滴能够落在凹陷部内，并随着卡盘的旋转，使其沿着凹陷部的平滑过渡段向斜上方甩出，从而将液滴甩得更远，这样的设计优化了液体的排出路径，确保液滴迅速进入液体回收机构，提高干燥效果和液体回收效率。
25、2、在卡盘上设置多组支撑件用于支撑不同尺寸晶圆的，使小尺寸的晶圆能够被支撑于内侧低位，大尺寸晶圆被支撑于外侧高位，能够对多种不同尺寸大小的晶圆进行支撑并同时或单独进行干燥，减少了手动更换卡盘的操作，提高了使用便利性。
26、3、支撑件的设计，包括设置台阶面及倒角部，在台阶面与第一圆柱部相交的位置形成支撑位对晶圆边缘进行支撑，能够减少晶圆与支撑件之间的接触面积，从而降低摩擦导致的表面划痕和损伤风险；设置倒角部能够对放置晶圆起到导向作用。
27、4、在所述第一隔离环和第二隔离环之间设置有防反溅结构，防止液体反溅从而造成通道内环境复杂，进一步保证干燥过程的效果和晶圆表面的清洁度；将防反溅结构设置为百叶环结构，并且每个锥形环状的叶片下端向径向外侧倾斜，液滴穿过相邻的两个叶片之间的间隙后进入至百叶环结构的外侧，从而反溅后也能够被百叶环结构阻挡，使百叶环结构形成隔离结构。
28、5、多组排风道的设计可以针对不同区域有效本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种晶圆干燥装置，其特征在于，包括：
2.如权利要求1所述的晶圆干燥装置，其特征在于：所述卡盘包括位于中部的安装部，所述支撑件设置于所述安装部上；所述卡盘的上表面边缘高度低于所述安装部的高度。
3.如权利要求2所述的晶圆干燥装置，其特征在于：所述凹陷部包括连接于所述安装部的坡段以及连接于所述坡段的弧形段，所述弧形段延伸至卡盘的上表面边缘位置，所述坡段相切于所述弧形段。
4.如权利要求3所述的晶圆干燥装置，其特征在于：所述凹陷部的最低点到卡盘的上表面边缘之间的水平距离小于安装部外沿到卡盘的上表面边缘之间的水平距离的1/3。
5.如权利要求3所述的晶圆干燥装置，其特征在于：所述弧形段的半径为15mm~25mm。
6.如权利要求3所述的晶圆干燥装置，其特征在于：所述坡段与水平面的夹角为1°~30°。
7.如权利要求1-6任一项所述的晶圆干燥装置，其特征在于：在所述卡盘上设置有用于支撑不同尺寸晶圆的多组支撑件；用于支撑小尺寸晶圆的支撑件位于内侧，用于支撑大尺寸晶圆的支撑件位于外侧。
8.如权利要求7所
9.如权利要求7所述的晶圆干燥装置，其特征在于：所述支撑件包括位于上部的第一圆柱部和位于下部的第二圆柱部，所述第一圆柱部的外径小于第二圆柱部的外径。
10.如权利要求9所述的晶圆干燥装置，其特征在于：在所述第一圆柱部与第二圆柱部之间形成台阶面，所述台阶面为锥面，当所述支撑件支撑晶圆时，晶圆的边缘被限制在所述台阶面与第一圆柱部相交的位置。
11.如权利要求10所述的晶圆干燥装置，其特征在于：所述锥面的斜高与水平面的夹角为12°~20°。
12.如权利要求9所述的晶圆干燥装置，其特征在于：所述支撑件还包括位于第一圆柱部上方的倒角部。
13.如权利要求12所述的晶圆干燥装置，其特征在于：所述倒角部的纵切面中两个相对边的夹角为32°~45°。
14.如权利要求1-6任一项所述的晶圆干燥装置，其特征在于：所述液体回收机构包括第一隔离环和第二隔离环，第二隔离环位于第一隔离环的径向内侧，第二隔离环能够下降至低位从而使第一隔离环与第二隔离环之间形成用于收集液体的第一通道，第二隔离环能够上升至高位从而使第二隔离环与卡盘之间形成用于收集液体的第二通道。
15.如权利要求14所述的晶圆干燥装置，其特征在于：在所述第一隔离环和第二隔离环之间还设置有防止液滴反溅的防反溅结构。
16.如权利要求15所述的晶圆干燥装置，其特征在于：所述防反溅结构包括百叶环结构，所述百叶环结构包括多个叶片，所述叶片为锥形环，叶片的下端向径向外侧倾斜。
17.如权利要求16所述的晶圆干燥装置，其特征在于：所述锥形环的斜高与竖直方向的夹角为35°~50°。
18.如权利要求16所述的晶圆干燥装置，其特征在于：在所述百叶环结构的外侧还设置有第一排风道。
19.如权利要求1-6任一项所述的晶圆干燥装置，其特征在于：在所述旋转机构上设置有第二排风道，所述第二排风道连通至卡盘的上方。
20.一种晶圆干燥方法，其特征在于，通过如权利要求1-19任一项所述的晶圆干燥装置实现，包括：
...【技术特征摘要】
1.一种晶圆干燥装置，其特征在于，包括：
2.如权利要求1所述的晶圆干燥装置，其特征在于：所述卡盘包括位于中部的安装部，所述支撑件设置于所述安装部上；所述卡盘的上表面边缘高度低于所述安装部的高度。
3.如权利要求2所述的晶圆干燥装置，其特征在于：所述凹陷部包括连接于所述安装部的坡段以及连接于所述坡段的弧形段，所述弧形段延伸至卡盘的上表面边缘位置，所述坡段相切于所述弧形段。
4.如权利要求3所述的晶圆干燥装置，其特征在于：所述凹陷部的最低点到卡盘的上表面边缘之间的水平距离小于安装部外沿到卡盘的上表面边缘之间的水平距离的1/3。
5.如权利要求3所述的晶圆干燥装置，其特征在于：所述弧形段的半径为15mm~25mm。
6.如权利要求3所述的晶圆干燥装置，其特征在于：所述坡段与水平面的夹角为1°~30°。
7.如权利要求1-6任一项所述的晶圆干燥装置，其特征在于：在所述卡盘上设置有用于支撑不同尺寸晶圆的多组支撑件；用于支撑小尺寸晶圆的支撑件位于内侧，用于支撑大尺寸晶圆的支撑件位于外侧。
8.如权利要求7所述的晶圆干燥装置，其特征在于：所述支撑件为柱状，在支撑件上设置有支撑位，晶圆能够被所述支撑位支撑；用于支撑小尺寸晶圆的支撑位高度低于用于支撑大尺寸晶圆的支撑位高度。
9.如权利要求7所述的晶圆干燥装置，其特征在于：所述支撑件包括位于上部的第一圆柱部和位于下部的第二圆柱部，所述第一圆柱部的外径小于第二圆柱部的外径。
10.如权利要求9所述的晶圆干燥装置，其特征在于：在所述第一圆柱部与第二圆柱部之间形成台阶面，所述台阶面为锥面，当所述支撑件支撑晶圆时，晶圆的...
【专利技术属性】
技术研发人员：张美美，冯旺，张国伟，刘效岩，
申请(专利权)人：华海清科股份有限公司，
类型：发明
国别省市：
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