一种用于圆形薄片状物体进行化学液喷洒处理的装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术涉及化学液喷洒处理领域，具体是一种用于硅片和其它圆形薄片状物体进行化学液喷洒处理的装置，通过处理半导体材质的圆片，从而进一步制备微电子器件。该装置设有处理腔、旋转与升降机构和盖板，处理腔具有径向设置的外层侧壁和内层侧壁，外层侧壁和内层侧壁形成双层中空结构，内层侧壁是由两层或两层以上收集圈堆积组成，收集圈均为中心开孔的凹形结构，收集圈底部开有排液口，相邻两层收集圈之间开有排气缝，在旋转与升降机构上放置圆形薄片状物体，盖板采用可移动式结构。本实用新型专利技术可以有效的防止酸雾和颗粒污染等问题，在喷洒不同的化学液时，旋转盘升降至相应不同的收集圈，不同的化学液分开收集，避免交叉污染。（*该技术在2019年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及化学液喷洒处理领域，具体是一种用于硅片和其它圆形薄片状物体进行化学液喷洒处理的装置，通过处理半导体材质的圆片，从而进一步制备微电子器件。
技术介绍
目前，包括微处理器、内存在内的许多微电子器件都是在具有半导体特性的材料圆片上做成。这些具有半导体特性的材料一般是硅、锗和其它化合物，其中应用最广的是硅。从最初的硅片，要通过包括清洗、刻蚀等湿化学在内的许多处理步骤，才能最终制成微电子器件。 多片旋转离心处理在制备半导体器件的某些步骤中已广泛使用，整个处理过程是在旋转离心处理单元中进行。该种单元一般包含反应圆腔和夹持多片硅片的旋转盘，多组喷头位于反应圆腔的侧壁，化学液、纯水或气体从喷头中喷出，喷洒到硅片表面。旋转盘夹持硅片在一定时间内高速旋转，高速旋转所产生的离心力使化学液均匀分布在硅片表面，或借助离心力去除化学液。旋转离心处理方法，还用来处理光罩、光盘和其它相似器件。 在进行旋转离心处理时，所喷洒的化学液一般都具有强腐蚀性，在处理结束时，硅片表面要具有较高的洁净度。因此，在进行旋转离心单元要进行防腐和防颗粒污染的设计，尤其要注意化学液喷洒过程中所产生的酸雾污染。长期的酸雾污染将会腐蚀处理单元内的电机、升降机构和其它易腐蚀部件，从而造成失效。
技术实现思路
本技术的目的在于提供一种用于圆形薄片状物体进行化学液喷洒处理的装置，该装置是单硅片旋转离心处理单元，通过排气和相应设计，可以有效的防止酸雾和颗粒污染等问题，从而在进行硅片处理时获得较好的结果。 本技术的技术方案是 —种用于圆形薄片状物体进行化学液喷洒处理的装置，该装置设有处理腔、旋转与升降机构和盖板，处理腔具有径向设置的外层侧壁和内层侧壁，外层侧壁和内层侧壁形成双层中空结构，内层侧壁是由两层或两层以上收集圈堆积组成，收集圈均为中心开孔的凹形结构，收集圈底部开有排液口，相邻两层收集圈之间开有排气缝，在旋转与升降机构上放置圆形薄片状物体，盖板置于处理腔顶部，采用可移动式结构。 所述的旋转与升降机构设有旋转盘、中空轴电机、转动轴、固定套管、转轴电机、丝杠和滑块，在处理腔的中央设有旋转盘，圆形薄片状物体放置于旋转盘上，中空轴电机通过转动轴与旋转盘底部连接，固定套管套在转动轴外侧，转轴电机的输出端连接丝杠，丝杠上装有滑块，中空轴电机通过滑块与电机丝杠相连。所述的排液口与排液管相连通，外层侧壁上开有排气管，排气管与排气缝通过外层侧壁和内层侧壁形成的双层中空结构连通。 所述的外层侧壁上开有至少一个排气管。 所述的收集圈的底部开有至少一个排液口。3 所述的用于圆形薄片状物体进行化学液喷洒处理的装置，在处理腔内还设有保护套管，保护套管由防酸可伸縮波纹状材料制成，保护套管上、下端分别与固定套管和底层收集圈紧密连接，使处理腔底部形成封闭的结构，整个旋转与升降机构在处理腔内的部分被保护套管所包裹。 所述的用于圆形薄片状物体进行化学液喷洒处理的装置，用于移动盖板的夹取机构设有夹持器、滑轨、电机，电机输出端通过连接件与夹持器的一端连接，夹持器的另一端连接滑轨，用于夹持盖板的滑轨为与盖板相对应的结构。 所述的夹持器内装有控制器，控制器控制滑轨收縮夹取盖板，滑轨舒张放下盖板。 所述的盖板中心设有可供喷嘴通过的开口。 本技术的优点及有益效果是 1、本技术装置是针对微电子器件处理过程中具有强腐蚀性化学液体而设计，包括圆形处理腔、夹持硅片的旋转盘和电机旋转升降机构。圆形处理腔为径向为两层侧壁内层侧壁和外层侧壁，轴向具有两层或两层以上液体收集圈。径向内层侧壁各层收集圈之间开有狭长的缝隙，径向外层侧壁具有一个或多个排气开口，内外层侧壁之间为中空结构。在圆形处理腔的中央有一个旋转盘，硅片放置于旋转盘上，夹持硅片的方式可采用气动方式或机械夹持。在旋转盘的下方是旋转升降机构，该机构可以使旋转盘旋转同时上下升降。在圆形处理腔内部，整个升降机构被可伸縮的防腐蚀材料所制成的套管所包围，圆形处理腔与伸縮套管形成一个封闭的环境，从而升降系统中的电机等不会被圆形处理腔内的酸雾所腐蚀。圆形处理腔的上方存在一个可移动式盖板，在取放硅片时打开，进行处理时关闭。 2、当硅片在旋转盘上高速旋转时，化学液喷洒到硅片表面，离心力在使化学液在硅片表面均匀分布的同时，也将其从硅片表面甩到圆形处理腔的内层侧壁的收集圈内。收集圈的底部开有1 io个排液口，收集圈的下沿存在向下倾斜的角度并与排液管相连通。从硅片表面甩到收集圈的液体在重力作用下向下滑落并最终从排液管流出。在每层收集圈的上方有排气缝。由于排气缝的外侧存在负压，化学液喷过程中所产生的酸雾将被排气缝所吸收。圆形处理腔的侧壁是径向双层中空结构。外层侧壁上开有1 4排气管，这几个排气管以各种方式最终与半导体处理工厂的总排气管相连。一般半导体工厂总排气管是通过负压方式吸取各种废气，圆形处理腔内层侧壁上各层收集圈之间开有排气缝，吸取喷洒化学时所产生的酸雾。内外层侧壁之间的中空结构还会起到气液分离的作用。少量由排气缝进入的液体在中空层中与酸雾分离降落，最后通过排液管排出。 3、本技术圆形处理腔内层侧壁上的收集圈在上下方向具有多层结构，旋转盘夹持硅片上下升降，在喷洒不同的化学液时对应不同的收集圈，避免化学液的交叉污染。例如将旋转盘移到第一层收集圈位置，向硅片表面喷洒化学液，离心力将化学液甩到第一层收集圈内回收；再将旋转盘升至第二层收集圈位置，向硅片表面喷洒化学液，离心力将化学液甩到第二层收集圈内回收。同时，在下层收集圈位置喷洒较易产生酸雾的化学液，当旋转盘上升到上层收集圈位置，旋转盘将会遮挡住整个下层区域，防止酸雾向圆形处理腔外扩散。由于旋转盘与收集圈存在一定的缝隙，少量的化学液会放下滑落，但圆形处理腔的最下层是一个封闭结构，存留的化学液会沿最下方的排液管排出。附图说明图1为本技术装置结构示意图。 图2A-图2B为本技术装置内不同位置喷洒化学液工作示意图。其中，图2A为喷洒化学液A ;图2B为喷洒化学液B。 图3A-图3D为本技术装置上盖板开启过程示意图。 图中，l处理腔；2旋转与升降机构；3盖板；4硅片；5喷嘴；6化学液喷嘴；11外层侧壁；12排气管；13内层侧壁；14收集圈I ;15收集圈II ;16底层收集圈；17排液管I ;18排液管II ;19排液管III ;20排气缝；21旋转盘；22中空轴电机；23转动轴；24转轴电机；25丝杠；26滑块；27固定套管；28保护套管；29箭头I ;30箭头II ;31区域；32箭头III ;33箭头IV ;34箭头V ;41开口 ；42夹持器；43滑轨；44控制器；45电机；A化学液；B化学液。具体实施方式如图1所示，整个技术装置包括圆形处理腔1、硅片旋转与升降机构2和可移动盖板3，圆形处理腔1具有径向设置的外层侧壁11和内层侧壁13，外层侧壁11和内层侧壁13形成双层中空结构，内层侧壁是两层或两层以上具有相似形状的液体收集圈114、收集圈1115和底层收集圈16堆积组成，收集圈114、收集圈1115和底层收集圈16均为中心开孔的凹形结构，排液管117、排液管1118和排液管III19分别位于收集圈114、收集圈1115和底层收集圈16的底部，相邻两层收集圈之间开有排气缝20，外本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于圆形薄片状物体进行化学液喷洒处理的装置，其特征在于，该装置设有处理腔、旋转与升降机构和盖板，处理腔具有径向设置的外层侧壁和内层侧壁，外层侧壁和内层侧壁形成双层中空结构，内层侧壁是由两层或两层以上收集圈堆积组成，收集圈均为中心开孔的凹形结构，收集圈底部开有排液口，相邻两层收集圈之间开有排气缝，在旋转与升降机构上放置圆形薄片状物体，盖板置于处理腔顶部，采用可移动式结构。

【技术特征摘要】
一种用于圆形薄片状物体进行化学液喷洒处理的装置，其特征在于，该装置设有处理腔、旋转与升降机构和盖板，处理腔具有径向设置的外层侧壁和内层侧壁，外层侧壁和内层侧壁形成双层中空结构，内层侧壁是由两层或两层以上收集圈堆积组成，收集圈均为中心开孔的凹形结构，收集圈底部开有排液口，相邻两层收集圈之间开有排气缝，在旋转与升降机构上放置圆形薄片状物体，盖板置于处理腔顶部，采用可移动式结构。2. 按照权利要求1所述的用于圆形薄片状物体进行化学液喷洒处理的装置，其特征在于，所述的旋转与升降机构设有旋转盘、中空轴电机、转动轴、固定套管、转轴电机、丝杠和滑块，在处理腔的中央设有旋转盘，圆形薄片状物体放置于旋转盘上，中空轴电机通过转动轴与旋转盘底部连接，固定套管套在转动轴外侧，转轴电机的输出端连接丝杠，丝杠上装有滑块，中空轴电机通过滑块与电机丝杠相连。3. 按照权利要求1所述的用于圆形薄片状物体进行化学液喷洒处理的装置，其特征在于，所述的排液口与排液管相连通，外层侧壁上开有排气管，排气管与排气缝通过外层侧壁和内层侧壁形成的双层中空结构连通。4. 按照权利要求3所述的用于圆形薄片状物体进...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈波，陈焱，谷德君，王永斌，
申请(专利权)人：沈阳芯源微电子设备有限公司，
类型：实用新型
国别省市：89[中国|沈阳]