晶圆偏转装置和晶圆处理装备.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN111540704A(43)申请公布日2020.08.14(21)申请号202010660034.9(22)申请日2020.07.10(71)申请人清华大学地址100084北京市海淀区清华园1号申请人华海清科股份有限公司(72)发明人李长坤赵德文路新春(51)Int.Cl.H01L21/677(2006.01)H01L21/67(2006.01)权利要求书1页说明书7页附图9页(54)发明名称晶圆偏转装置和晶圆处理装备(57)摘要本申请公开了一种晶圆偏转装置，包括晶圆托架和驱动晶圆托架在第一定向和第二定向之间摆动的驱动机构，其控制晶圆托架以符合预定的角速度-时间曲线的方式从第一定向摆动到第二定向，角速度-时间曲线包括至少一个加速段和至少一个减速段，驱动机构包括摆动轴和驱动摆动轴旋转的电机组件，晶圆托架与摆动轴连接以随摆动轴摆动，晶圆托架包括弓形托臂，弓形托臂的轮廓为90o-180o的圆弧，弓形托臂上对称的设置有多个凸起状的用于托起支撑晶圆的支托部，支托部具有深度为3mm-4mm的用于载置晶圆的V形槽，支托部彼此之间沿弓形托臂的轮廓方向相距超过10mm并且他们长度之和不超过118mm。本申请还公开了一种具有上述晶圆偏转装置的晶圆处理装备。CN111540704ACN111540704A权利要求书1/1页1.一种晶圆偏转装置，包括晶圆托架和用于驱动晶圆托架在第一定向和第二定向之间摆动的驱动机构，其中所述驱动机构控制所述晶圆托架以符合预定的角速度-时间曲线的方式从所述第一定向摆动到第二定向，所述角速度-时间曲线包括至少一个加速段和至少一个减速段；其中，所述驱动机构包括摆动轴和驱动摆动轴旋转的电机组件，所述晶圆托架与所述摆动轴连接以随摆动轴摆动，所述晶圆托架包括弓形托臂，所述弓形托臂的轮廓为90o-180o的圆弧，并且所述弓形托臂上对称的设置有多个凸起状的用于托起支撑晶圆的支托部，所述支托部具有深度为3mm-4mm的用于载置晶圆的V形槽，多个所述支托部彼此之间沿所述弓形托臂的轮廓方向相距超过10mm并且多个所述支托部的长度之和不超过118mm。2.如权利要求1所述的晶圆偏转装置，其中，每一个加速段和减速段中的瞬时加速度绝对值小于等于200rad/s2，并且所述加速段和减速段的时间长度总和为所述角速度-时间曲线的时间长度总和的50%以上。3.如权利要求1所述的晶圆偏转装置，其中，所述角速度-时间曲线由一个加速段和一个减速段构成。4.如权利要求1或2所述的晶圆偏转装置，其中，所述角速度-时间曲线的加速段的时间长度总和与减速段的时间长度总和的比值为r，。5.如权利要求4所述的晶圆偏转装置，其中，所述角速度-时间曲线的加速段和/或减速段的加速度绝对值是随时间递减的。6.如权利要求5所述的晶圆偏转装置，其中，所述减速段的曲线具有与不存在所述驱动机构的驱动力时晶圆在液体阻力作用下自然减速的曲线基本相同的形状。7.如权利要求1所述的晶圆偏转装置，其中，所述V形槽的表面设置有缓冲垫。8.如权利要求7所述的晶圆偏转装置，其中，所述缓冲垫由橡胶材料形成并且厚度不超过1mm。9.如权利要求8所述的晶圆偏转装置，其中，所述缓冲垫表面涂覆有特氟龙或派瑞林涂层。10.一种晶圆处理装备，包括：清洗槽，用于在其中容纳液体，并具有第一端口和第二端口；和如权利要求1-9中任一项所述的晶圆偏转装置，其中，所述晶圆偏转装置的晶圆托架安装在所述清洗槽中，使得所述第一定向与所述清洗槽的第一端口对准，所述第二定向与所述第二端口对准，所述驱动机构至少部分地安装在所述清洗槽外部。2CN111540704A说明书1/7页晶圆偏转装置和晶圆处理装备技术领域[0001]本发明涉及半导体制造设备领域，特别是涉及一种晶圆偏转装置以及晶圆处理装备。背景技术[0002]化学机械抛光(ChemicalMechanicalPlanarization,CMP)是集成电路(IC)制造中获得全局平坦化的一种超精密表面加工工艺。在化学机械抛光中大量使用的化学试剂和研磨剂会造成晶圆表面的污染，所以在抛光之后需要通过清洗和干燥工艺去除晶圆表面的污染物，以提供光滑洁净的晶圆表面。[0003]马兰戈尼提拉干燥是一种具有前景的干燥技术，其通过在晶圆从液面升起的过程中，在气液固三相界面弯液面处喷射诸如IPA蒸汽之类的具有表面活性的有机物蒸汽诱导产生马兰戈尼效应而实现晶圆表面干燥。[0004]在一些采用马兰戈尼干燥技术的晶圆处理装备中，晶圆首先从容器的一个端口被送入到液体中，在液体中偏转一定角度后，再由容器的另一个端口被送出并同时进行马兰戈尼干燥。然而，这样的晶圆处理装备并非没有缺陷。例如，如图1所示，其中用于实现晶圆液下偏转的装置尚不成熟，在转