用于晶圆刻蚀的升降装置的制作方法

文档序号:14217054阅读:160来源:国知局

本发明属于半导体技术领域,具体涉及一种用于晶圆刻蚀的升降装置。



背景技术:

现有技术中,在湿法工艺晶圆进行刻蚀时,需要将晶圆整体浸泡在晶圆刻蚀反应槽的内部,并固定于晶圆支架上。由于浸泡式清洗机酸槽内的酸液一直是从反应槽的底部进行供应,从反应槽的顶部进行溢出,而在这个过程中,酸液一直在跟晶圆上的膜起反应,所以酸槽顶部的局部浓度会低于酸槽底部的浓度,也就是说酸槽底部的酸液蚀刻率要比酸槽顶部的酸液蚀刻率高。在晶圆蚀刻过程时间较短的时候,晶圆表面的蚀刻不均匀性表现的不是很明显,但当长时间将晶圆浸泡在酸槽溶液中时,这种晶圆表面的蚀刻不均匀性便会凸显出来,具体表现为晶圆底部的蚀刻率高,晶圆顶部的蚀刻率低。



技术实现要素:

本发明的目的是为了解决上述存在的至少一个问题,该目的是通过以下技术方案实现的。

本发明所述的用于晶圆刻蚀的升降装置,其中包括升降杆、与所述升降杆固定连接的支撑件,所述升降杆和所述支撑件上均设有齿轮传动单元,所述支撑件上还设有用于支撑并能够使晶圆转动的导向单元,所述齿轮传动单元的输出端与所述导向单元的输入端传动连接,从而驱动所述导向单元完成对晶圆的转动。

进一步地,所述支撑件包括第一支撑件和第二支撑件,所述第一支撑件固定连接于所述升降杆的顶部,所述第二支撑件固定连接于所述第二支撑件的侧面,所述导向单元通过能够转动的方式连接于所述第二支撑件的底部。

进一步地,所述齿轮传动单元包括第一圆柱齿轮、第二圆柱齿轮、第三圆柱齿轮、第一圆锥齿轮和第二圆锥齿轮,所述第一圆柱齿轮设于所述升降杆的顶部,所述第二圆柱齿轮和所述第三圆柱齿轮共同设于所述第一支撑件的顶部,且所述第二圆柱齿轮与所述第一圆柱齿轮相啮合,所述第三圆柱齿轮与所述第二圆柱齿轮相啮合,所述第一圆锥齿轮通过连接杆设于所述第三圆柱齿轮的底部并与所述第三圆柱齿轮同轴设置,所述第二圆锥齿轮设于所述第二支撑件的侧面并与所述第一圆锥齿轮相啮合,且所述第二圆锥齿轮的端面与所述导向单元的输入端相连接。

进一步地,所述第一圆柱齿轮、所述第二圆柱齿轮和所述第三圆柱齿轮均为直齿轮。

进一步地,所述导向单元包括第一导向杆、第二导向杆和第三导向杆,所述第一导向杆的第一端穿过所述第二支撑件并与所述第二圆锥齿轮的端面相连接,且所述第一导向杆的第一端能够与所述第二支撑件之间发生转动,所述第二导向杆和所述第三导向杆的第一端同样穿过所述第二支撑件并能够与所述第二支撑件之间发生转动,所述第一导向杆、所述第二导向杆和所述第三导向杆的第二端用于支撑所述晶圆。

进一步地,所述第一导向杆、所述第二导向杆和所述第三导向杆之间设定为等腰三角形,所述第二导向杆和所述第三导向杆处于同一竖直高度且高于所述第一导向杆的高度。

进一步地,所述第一导向杆、所述第二导向杆和所述第三导向杆上均设有密封轴承,所述密封轴承固定连接于所述第二支撑件上。

进一步地,所述第一导向杆、所述第二导向杆和所述第三导向杆的外圆周面上设有多个能够支撑所述晶圆的定位槽。

进一步地,还包括导向杆连接架,所述第一导向杆、所述第二导向杆和所述第三导向杆的第二端共同连接于所述导向杆连接架。

进一步地,所述第一导向杆、所述第二导向杆和所述第三导向杆上均设有防酸涂层。

通过使用本发明所述的用于晶圆刻蚀的升降装置,能够将刻蚀过程中的晶圆进行转动,有效地对晶圆表面进行均匀的刻蚀,提高晶圆表面质量。

附图说明

通过阅读下文优选实施方式的详细描述,各种其他的优点和益处对于本领域普通技术人员将变得清楚明了。附图仅用于示出优选实施方式的目的,而并不认为是对本发明的限制。而且在整个附图中,用相同的参考符号表示相同的部件。在附图中:

图1为本发明实施例的正视结构示意图;

图2为图1种实施例的侧视结构示意图;

图3为图1中实施例的俯视图。

附图中各标记表示如下:

11:升降杆、12:第一支撑件、13:第二支撑件;

21:第一圆柱齿轮、22:第二圆柱齿轮、23:第三圆柱齿轮、24:第一圆锥齿轮、25:第二圆锥齿轮;

31:第一导向杆、32:第二导向杆、33:第三导向杆;

40:导向杆连接架。

具体实施方式

下面将参照附图更详细地描述本公开的示例性实施方式。虽然附图中显示了本公开的示例性实施方式,然而应当理解,可以以各种形式实现本公开而不应被这里阐述的实施方式所限制。相反,提供这些实施方式是为了能够更透彻地理解本公开,并且能够将本公开的范围完整的传达给本领域的技术人员。

图1为本发明实施例的正视结构示意图。图2为图1中实施例的侧视结构示意图。图3为图1中实施例的俯视图。如图所示,本实施例中的用于晶圆刻蚀的升降装置,其中包括升降杆11、第一支撑件12和第二支撑件13,第一支撑件12固定连接于升降杆11的顶部,第二支撑件13固定连接于第一支撑件12的侧面,导向单元通过能够转动的方式连接于第二支撑件13的底部。

如图2、图3所示,齿轮传动单元包括第一圆柱齿轮21、第二圆柱齿轮22、第三圆柱齿轮23、第一圆锥齿轮24和第二圆锥齿轮25。第一圆柱齿轮21设于升降杆11的顶部,第二圆柱齿轮22和第三圆柱齿轮23共同设于第一支撑件12的顶部,且第二圆柱齿轮22与第一圆柱齿轮21相啮合,第三圆柱齿轮23与第二圆柱齿轮22相啮合,第一圆锥齿轮24通过连接杆设于第三圆柱齿轮23的底部并与第三圆柱齿轮23同轴设置,第二圆锥齿轮25设于第二支撑件13的侧面并与第一圆锥齿轮24相啮合,且第二圆锥齿轮5的端面与导向单元的输入端相连接。

其中,第一圆柱齿轮21、第二圆柱齿轮22、第三圆柱齿轮23均为直齿轮。

齿轮传动具有啮合性好,传动平稳、噪声小等优点,能够有效的保证传动比,使晶圆在刻蚀过程中的转动更加平稳准确。其中,第一圆柱齿轮21、第二圆柱齿轮22、第三圆柱齿轮23、第一圆锥齿轮24和第二圆锥齿轮25的传动比设定为使得晶圆在刻蚀过程中至少能够使晶圆转动一周。

本实施例中,第一圆柱齿轮21与马达的输出轴相连,随着马达的转动第一圆柱齿轮21随着转动。第一圆柱齿轮21的转动通过第二圆柱齿轮22带动第三圆柱齿轮23共同转动,其转速比可根据实际需要进行设定。由于第一圆锥齿轮24通过连接杆固定于第三圆柱齿轮23的底部,并与第三圆柱齿轮23同轴设置,第一圆锥齿轮24也同样随第三圆柱齿轮23进行转动。第二圆锥齿轮25和第一圆锥齿轮24相啮合,从而完成将绕竖直方向轴线的旋转运动转换为绕水平方向轴线的旋转运动,从而带动导向单元进行转动,完成对晶圆的转动。

进一步地,本实施例中的导向单元包括第一导向杆31、第二导向杆32和第三导向杆33。第一导向杆31的第一端穿过第二支撑件13并与第二圆锥齿轮25的端面相连接,且第一导向杆31的第一端能够与第二支撑件13之间发生转动,第二导向杆32和第三导向杆33的第一端同样穿过第二支撑件13并能够与第二支撑件13之间发生转动,第一导向杆31、第二导向杆32和第三导向杆33的第二端用于支撑晶圆。

本实施例中,第一导向杆31、第二导向杆32和第三导向杆33的第一端均为图2中所示位置的左端,第一导向杆31、第二导向杆32和第三导向杆33的第二端均为图2中所示位置的右端。晶圆设于第一导向杆31、第二导向杆32和第三导向杆33之间,第一导向杆31随第二圆锥齿轮25的转动而进行转动,作为晶圆转动的动力输出轴。当晶圆转动时,由于晶圆表面与第二导向杆32和第三导向杆33之间存在一定的摩擦力,且第二导向杆32和第三导向杆33能够与第二支撑件13之间发生转动,因此晶圆转动的同时能够带动第二导向杆32和第三导向杆33共同转动。

进一步地,为了更好的完成对晶圆的支撑和转动,第一导向杆31、第二导向杆32和第三导向杆33之间设定为等腰三角形。第二导向杆32和第三导向杆33处于同一竖直高度且高于第一导向杆31的高度。

如图1所示,将第一导向杆31、第二导向杆32和第三导向杆33之间设定为等腰三角形,第一导向杆31低于第二导向杆32和第三导向杆33,有利于晶圆在转动过程中的受力均匀,使晶圆的表面的刻蚀更加均匀。

进一步地,由于第一导向杆31、第二导向杆32和第三导向杆33的第二端伸出第二支撑件13的部分过长,在转动过程中容易发生晃动。为了保证晶圆刻蚀过程中的均匀性和可靠性,第一导向杆31、第二导向杆32和第三导向杆33的第二端均固定连接于导向杆连接架40上。如图1所示,导向杆连接架40的三个拐角处分别设有能够分别与第一导向杆31、第二导向杆32和第三导向杆33的第二端相互配合的轴承,第一导向杆31、第二导向杆32和第三导向杆33的第二端穿过该轴承,从而将第一导向杆31、第二导向杆32和第三导向杆33之间的相互位置进行固定,并能够实现第一导向杆31、第二导向杆32和第三导向杆33的转动。

进一步地,本实施例中的第一导向杆31、第二导向杆32和第三导向杆22上均设有轴承,轴承固定连接于第二支撑件13上。

第一导向杆31、第二导向杆32和第三导向杆33穿过轴承,从而完成第一导向杆31、第二导向杆32和第三导向杆33的顺利转动。

在本实施例中,由于第一导向杆31、第二导向杆32和第三导向杆33长期处于酸溶液中,为了提高设备的可靠性,在第一导向杆31、第二导向杆32和第三导向杆33的表面均涂有防腐蚀涂层。

进一步地,为了能够带动晶圆的转动,第一导向杆31、第二导向杆32和第三导向杆33的外圆周面上设有多个能够用于支撑并能够使晶圆转动的定位槽。定位槽的设置能够使第一导向杆31、第二导向杆32和第三导向杆33带动晶圆进行转动,同时又能够防止每一个导向杆上的晶圆之间发生窜动,影响晶圆刻蚀的质量。

通过使用本发明所述的用于晶圆刻蚀的升降装置,能够将刻蚀过程中的晶圆进行转动,有效地对晶圆表面进行均匀的刻蚀,提高晶圆表面质量。

以上所述,仅为本发明较佳的具体实施方式,但本发明的保护范围并不局限于此,任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内,可轻易想到的变化或替换,都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此,本发明的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。

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