本技術涉及晶圓頂起機構領域，具體涉及用于晶圓干燥裝置的晶圓頂起機構。

背景技術：

1、晶圓是指硅半導體集成電路制作所用的硅晶片，由于其形狀為圓形，故稱為晶圓。在硅晶片上可加工制作成各種電路元件結(jié)構，而成為有特定電性功能之ic產(chǎn)品。晶圓的原始材料是硅，而地殼表面有用之不竭的二氧化硅。二氧化硅礦石經(jīng)由電弧爐提煉，鹽酸氯化，并經(jīng)蒸餾后，制成了高純度的多晶硅，其純度高達99.999999999％。高純度的多晶硅溶解后摻入硅晶體晶種，然后慢慢拉出，形成圓柱形的單晶硅。硅晶棒在經(jīng)過研磨，拋光，切片后，形成硅晶圓片，也就是晶圓。

2、晶圓清洗是半導體制造中的重要環(huán)節(jié)，目的是去除晶圓表面的污垢、雜質(zhì)和殘留物，以確保后續(xù)工藝的順利進行。清洗一般采用濕法清洗，即使用化學溶液或蒸餾水，通過超聲波或噴淋的方式對晶圓進行清洗。

3、晶圓干燥作為濕法清洗工藝為最后收尾的動作，需要確保有效的移除晶圓表面的殘余水分以及表面潔凈度的控制，這就要求對干燥的方法進行不斷的優(yōu)化并提升干燥效率，這將成為晶圓清洗設備與干燥設備中需要特別去重視的點。然而，隨著半導體制造標準的不斷提高，尤其是對干燥后水印的嚴格控制，傳統(tǒng)的干燥設備逐漸暴露出其局限性。

4、傳統(tǒng)的晶圓干燥方法通常分為兩種，包括旋轉(zhuǎn)干燥和馬蘭戈尼干燥。旋轉(zhuǎn)干燥也叫晶圓甩干技術，是將晶圓放入一個特殊的夾持機構中，通過高速旋轉(zhuǎn)甩掉水分，需要用到旋轉(zhuǎn)干燥設備，結(jié)構簡單、價格低、吞吐量高，但需要靈活性高且能產(chǎn)生靜電的零部件。采用晶圓甩干技術，會存在顆粒新增問題和離心力過大而導致碎片的問題，且一直是行業(yè)的痛點問題。

5、馬蘭戈尼干燥是一種基于marangoni效應發(fā)展起來的干燥技術。需要用到干燥槽，晶圓進入干燥槽后，在干燥槽內(nèi)溢流。由氮氣攜帶ipa氣體充滿干燥槽，在水面上形成ipa氣體環(huán)境。隨后晶圓與水面緩慢脫離，由于ipa的表面張力比水小得多，所以會在坡狀水流表層形成表面張力梯度，產(chǎn)生marangoni對流，水被“吸回”水面。相比于ipa?vapor干燥，marangoni干燥ipa用量很少，且能夠克服深窄溝渠的脫水困難，比較適合直徑150mm(6英寸)以上晶圓的干燥。馬蘭戈尼ipa干燥機運用了氣化異丙醇(ipa)裝置、n2供給裝置，同時配置流量計檢測ipa和n2的使用量等裝置。

6、馬蘭戈尼干燥過程中，晶圓會貼在花籃的傾斜面，晶圓不與花籃分離，晶圓與花籃接觸位置會產(chǎn)生水印(water?mark)、微粒(particle)。為避免晶圓與花籃接觸，主流優(yōu)化方法是采用機械裝置提升晶圓，慢拉過程與花籃完全脫離，干燥完成后晶圓再放回花籃。但是機械式提拉分離的方式存在的問題是結(jié)構復雜，且花籃回位過程中花籃與晶圓銜接錯位，晶圓破損時有發(fā)生。

技術實現(xiàn)思路

1、本實用新型的目的是解決以上缺陷，提供用于晶圓干燥裝置的晶圓頂起機構，其可在下放花籃過程頂起晶圓，從而可消除干燥過程晶圓底部位置的殘留水印，有效解決現(xiàn)有技術中因晶圓底部與花籃存在接觸點而導致接觸點產(chǎn)生在水印的技術問題。

2、本實用新型的目的是通過以下方式實現(xiàn)的：

3、用于晶圓干燥裝置的晶圓頂起機構，包括花籃、支撐架和設置于支撐架上的花籃定位組件及頂?shù)督M件，花籃的前后兩內(nèi)壁設有若干用于縱向放置晶圓的定位槽，所述花籃定位組件共設有兩組，分別為左右側(cè)面定位塊和前后側(cè)面定位塊，左右側(cè)面定位塊和前后側(cè)面定位塊均設有向內(nèi)傾斜的導向傾斜面，左右側(cè)面定位塊和前后側(cè)面定位塊圍繞形成定位區(qū)域，當花籃由上往下放置于定位區(qū)域時，左右側(cè)面定位塊貼緊花籃的左右側(cè)面，前后側(cè)面定位塊貼緊花籃的前后側(cè)面，頂?shù)督M件位于定位區(qū)域內(nèi)，頂?shù)督M件由四塊豎立設置的頂板構成，四塊頂板相互平行設置，頂板的頂部設有與定位槽的數(shù)量和位置均相對應且用于支撐晶圓底部的v形頂?shù)叮敾ɑ@放置于定位區(qū)域時，v形頂?shù)秾⑼瑫r頂起晶圓，使晶圓的底部脫離定位槽的底部，且晶圓的背面緊靠定位槽的一端內(nèi)壁。

4、進一步的，所述支撐架的頂面設有安裝板，安裝板的兩末端均設有水平滑槽，左右側(cè)面定位塊為倒u形結(jié)構，左右側(cè)面定位塊分別安裝于水平滑槽內(nèi)，且可沿水平滑槽進行水平滑動調(diào)節(jié)，前后側(cè)面定位塊共設有兩對，前后側(cè)面定位塊為l形結(jié)構，前后側(cè)面定位塊固定于安裝板的頂面，且位于兩塊左右側(cè)面定位塊之間。

5、進一步的，所述支撐架由x軸支撐板和y軸支撐板拼接構成，x軸支撐板共設有兩根，安裝板安裝于x軸支撐板的頂面。

6、進一步的，兩塊左右側(cè)面定位塊之間連接有水平橫梁，四塊頂板豎立安裝于水平橫梁的側(cè)面。

7、進一步的，相鄰兩個v形頂?shù)吨g形成尖狀凸起。設置尖狀凸起可用于輔助導向，花籃下降過程中晶圓沿尖狀凸起的側(cè)面進行導向，從而精準落入v形頂?shù)丁?/p>

8、本實用新型所產(chǎn)生的有益效果是：通過設置左右側(cè)面定位塊和前后側(cè)面定位塊，且均設置有導向傾斜面，分別從花籃的左右側(cè)面和前后側(cè)面對花籃進行精準定位，確?；ɑ@的定位槽的位置與v形頂?shù)断鄬?，另外設置有四組v形頂?shù)队糜谥尾㈨斊鹁A，花籃下降過程中四組v形頂?shù)秾⒅卧诰A的底部，四組v形頂?shù)斗殖汕昂髮ΨQ的兩組，組成兩組分別支撐著晶圓的前底部和后底部，從而可將晶圓穩(wěn)定頂起，使晶圓保持豎直狀態(tài)，晶圓的底部將脫離定位槽的底部，且晶圓的背面緊靠定位槽的一端內(nèi)壁，晶圓的背面僅有小部分接觸定位槽的一端內(nèi)壁，符合對晶圓水印的標準要求，確保晶圓的底部和正面均與花籃分離，可有效解決晶圓正面和底部均與花籃因存在接觸點而導致接觸點產(chǎn)生水印的技術問題，同時，相比晶圓離心甩干技術，可避免晶圓破損的問題，設置精準校正的花籃定位組件，可有效規(guī)避晶圓與花籃銜接時因出現(xiàn)錯位而導致晶圓破損的問題。

技術特征：

1.用于晶圓干燥裝置的晶圓頂起機構，包括花籃、支撐架和設置于支撐架上的花籃定位組件及頂?shù)督M件，花籃的前后兩內(nèi)壁設有若干用于縱向放置晶圓的定位槽，其特征在于：所述花籃定位組件共設有兩組，分別為左右側(cè)面定位塊和前后側(cè)面定位塊，左右側(cè)面定位塊和前后側(cè)面定位塊均設有向內(nèi)傾斜的導向傾斜面，左右側(cè)面定位塊和前后側(cè)面定位塊圍繞形成定位區(qū)域，當花籃由上往下放置于定位區(qū)域時，左右側(cè)面定位塊貼緊花籃的左右側(cè)面，前后側(cè)面定位塊貼緊花籃的前后側(cè)面，頂?shù)督M件位于定位區(qū)域內(nèi)，頂?shù)督M件由四塊豎立設置的頂板構成，四塊頂板相互平行設置，頂板的頂部設有與定位槽的數(shù)量和位置均相對應且用于支撐晶圓底部的v形頂?shù)?，當花籃放置于定位區(qū)域時，v形頂?shù)秾⑼瑫r頂起晶圓，使晶圓的底部脫離定位槽的底部，且晶圓的背面緊靠定位槽的一端內(nèi)壁。

2.根據(jù)權利要求1所述用于晶圓干燥裝置的晶圓頂起機構，其特征在于：所述支撐架的頂面設有安裝板，安裝板的兩末端均設有水平滑槽，左右側(cè)面定位塊為倒u形結(jié)構，左右側(cè)面定位塊分別安裝于水平滑槽內(nèi)，且可沿水平滑槽進行水平滑動調(diào)節(jié)，前后側(cè)面定位塊共設有兩對，前后側(cè)面定位塊為l形結(jié)構，前后側(cè)面定位塊固定于安裝板的頂面，且位于兩塊左右側(cè)面定位塊之間。

3.根據(jù)權利要求2所述用于晶圓干燥裝置的晶圓頂起機構，其特征在于：所述支撐架由x軸支撐板和y軸支撐板拼接構成，x軸支撐板共設有兩根，安裝板安裝于x軸支撐板的頂面。

4.根據(jù)權利要求2所述用于晶圓干燥裝置的晶圓頂起機構，其特征在于：兩塊左右側(cè)面定位塊之間連接有水平橫梁，四塊頂板豎立安裝于水平橫梁的側(cè)面。

5.根據(jù)權利要求1-4任意一項所述用于晶圓干燥裝置的晶圓頂起機構，其特征在于：相鄰兩個v形頂?shù)吨g形成尖狀凸起。

技術總結(jié)
本技術涉及晶圓頂起機構領域的用于晶圓干燥裝置的晶圓頂起機構，包括花籃、支撐架和設置于支撐架上的花籃定位組件及頂?shù)督M件，左右側(cè)面定位塊和前后側(cè)面定位塊均設有向內(nèi)傾斜的導向傾斜面，頂?shù)督M件由四塊豎立設置的頂板構成，頂板的頂部設有與定位槽的數(shù)量和位置均相對應且用于支撐晶圓底部的V形頂?shù)??；ɑ@下降過程中四組V形頂?shù)秾⒅卧诰A的底部，使晶圓保持豎直狀態(tài)，晶圓的底部將脫離定位槽的底部，且晶圓的背面緊靠定位槽的一端內(nèi)壁，晶圓的背面僅有小部分接觸定位槽的一端內(nèi)壁，符合對晶圓水印的標準要求，確保晶圓的底部和正面均與花籃分離，可有效解決晶圓正面和底部均與花籃因存在接觸點而導致接觸點產(chǎn)生水印的技術問題。

技術研發(fā)人員：江永
受保護的技術使用者：廣東凱迪微智能裝備有限公司
技術研發(fā)日：20240126
技術公布日：2024/10/10