防脱落装置及晶圆清洗设备的制作方法

本发明涉及清洗设备的技术领域，尤其是涉及一种防脱落装置及晶圆清洗设备。

背景技术：

在半导体晶圆制造工艺中，为了提高生产效率，节约人工成本，通常采用全自动清洗设备对晶圆进行清洗。

在晶圆全程清洗的过程中，由于晶圆尺寸小且易损伤通常采用定制的承载盘进行装载传输及清洗。

现有技术中，晶圆在进行清洗之前，通常采用槽式设备对晶圆进行清洗浸泡，由于晶圆尺寸小且重量比较轻，在晶圆即将进入化学药液时，就会由于晶圆自身受到的浮力及化学液表面的张力而脱离晶圆承载盘，甚至还会出现晶圆掉出承载盘的情况，从而造成了晶圆的损坏，而晶圆的成本比较高，这样就会造成很大的损失。

技术实现要素：

本发明的目的在于提供防脱落装置及晶圆清洗设备，以解决晶圆在浸泡的过程，由于晶圆尺寸小且重量比较轻，易脱离晶圆承载盘的技术问题。

本发明提供的一种防脱落装置，用于与待处理物需要通过承载机构进行底部承托固定，且待处理物需要没入到液体内的装置配合使用，所述防脱落装置包括驱动机构和限位机构；

所述限位机构用于安装在所述承载机构的上方，所述驱动机构用于驱动限位机构靠近或远离所述承载机构移动，以使限位机构靠近所述承载机构时，能够在待处理物的上方限制待处理物从承载机构上脱离，并使限位机构在远离所述承载机构时，能够取放待处理物。

进一步地，所述限位机构为盘刷，所述固定盘包括固定盘和设置在所述固定盘下方用于限制待处理物的下凸起；所述固定盘上设置有用于液体流通的通孔。

进一步地，所述驱动机构通过移动架与所述盘刷连接；

所述移动架包括驱动横杆以及相对设置的两侧板，所述两所述侧板分别固定连接在所述驱动横杆的两端，所述盘刷固定在两所述侧板之间；

所述驱动机构与所述驱动横杆连接，并通过所述驱动横杆带动所述移动架和盘刷上下移动。

进一步地，两个所述侧板的相对的一侧分别设置有盘刷安装板，所述盘刷固定在所述侧板的盘刷安装板上。

进一步地，所述盘刷安装板通过两根连接板安装在所述侧板上，两根所述连接板分别连接在所述盘刷安装板的两端，且两根连接板之间形成容置空间。

进一步地，所述盘刷的数量为多个，多个所述盘刷依次上下间隔固定在两所述侧板之间。

进一步地，所述驱动机构为气缸。

本发明还提供一种晶圆清洗设备，包括晶圆清洗设备以及上述所述的防脱落装置；

所述晶圆清洗设备包括承载机构，所述承载机构包括用于承载晶圆的承载盘，所述限位机构设置在所述承载盘的上方。

进一步地，所述承载机构包括载盘固定架和设置在载盘固定架上的上支架。

所述上支架包括上支撑板、下支撑板和设置在上支撑板和下支撑板之间的第一支柱；

所述驱动横杆位于所述上支撑板和所述下支撑板之间，所述上支撑板上设置有所述驱动机构，且所述驱动机构的所述驱动杆穿过所述上支撑板与所述驱动横杆连接；

所述下支撑板设置在所述载盘固定架上；

所述载盘固定架包括上限位架、下限位架和两个设置在所述上限位架和所述下限位架之间的侧支架；且所述侧支架设位于所述容置空间；

两个所述侧支架上相对设置有用于安装承载盘的安装槽，且所述盘刷下方均对应设置有一个承载盘。

进一步地，还包括限位柱，所述限位柱设置在上限位架和所述下限位架之间，用于防止承载盘过度插入安装槽中；

所述侧支架上设置有侧安装板，在所述侧安装板上设置有上固定座和下固定座；所述上固定座和所述下固定座之间设置有两个导向柱；

在所述导向柱上设置有两个个能够沿着导向柱上下移动的滑块，且两个所述滑块同时设置在两个所述导向柱上并与侧板连接；

两个所述滑块中一个滑块用于限制所述侧板向上运动的范围，另一个用于限制所述侧板向下运动的范围。

本发明提供的防脱落装置通过驱动机构使限位机构上下移动，当使限位机构向下移动的时候，限位机构能够作用在待处理物上，例如待处理物为晶圆，确保晶圆在清洗浸泡的时候，晶圆不会脱离晶圆承载盘，当需要将晶圆承载盘移动的时候，通过驱动机构使限位机构向上移动，限位机构离开承载盘，此时能够移动承载盘。

防脱落装置确保了晶圆在清洗之前，对晶圆进行清洗浸泡，避免了晶圆尺寸小且重量比较轻，在晶圆即将进入化学药液时，会由于晶圆自身受到的浮力及化学液表面的张力而脱离晶圆承载盘，甚至还会出现晶圆掉出承载盘，从而造成了晶圆的损坏的问题，相应的降低了晶圆的损坏率，降低了晶圆的生产成本。

附图说明

为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例提供的防脱落装置的结构示意图；

图2为本发明实施例提供的晶圆清洗设备的结构示意图；

图3为图2所示晶圆清洗设备的另一角度的结构示意图；

图4为本发明实施例提供的晶圆清洗设备的清洗架的结构示意图；

图5为图4所示清洗架的局部放大图。

图标：100-固定板；200-驱动机构；300-清洗支架；400-移动架；500-驱动杆；600-驱动横杆；700-侧板；800-连接板；900-盘刷安装板；110-盘刷；120-上支撑板；130-下支撑板；140-第一支柱；150-上限位架；160-侧支架；170-侧安装板；180-下限位架；190-导向柱；210-滑块；220-上固定座；230-下固定座；240-限位柱；250-承载盘；260-安装槽。

具体实施方式

下面将结合实施例对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

如图1所示，本发明提供的一种防脱落装置，用于与待处理物需要通过承载机构进行底部承托固定，且待处理物需要没入到液体内的装置配合使用，所述防脱落装置包括驱动机构200和限位机构；

所述限位机构用于安装在所述承载机构的上方，所述驱动机构200用于驱动限位机构靠近或远离所述承载机构移动，以使限位机构靠近所述承载机构时，能够在待处理物的上方限制待处理物从承载机构上脱离，并使限位机构在远离所述承载机构时，能够取放待处理物。

在一些实施例中，该驱动机构200可以为驱动气缸，驱动气缸的驱动杆500使限位机构上下移动，限位机构的上下移动，从而实现对待处理物的限位，待处理物可以为晶圆。

通过限位机构对晶圆的限位，能够避免在对晶圆进行清洗浸泡过程中，由于晶圆尺寸小且重量比较轻，在晶圆即将进入化学药液时，就会由于晶圆自身受到的浮力及化学液表面的张力而脱离晶圆承载盘250，甚至还会出现晶圆掉出承载盘250的情况。

基于上述实施例基础之上，进一步地，所述限位机构为盘刷110，所述盘刷110包括固定盘和设置在所述固定盘下方用于限制待处理物的下凸起；所述固定盘上设置有用于液体流通的通孔。

在一些实施例中，限位机构为盘刷110，盘刷110的固定盘上设置有多个通孔，当盘刷110进入到液体内的时候，固定盘上的通孔使液体能够方便液体的流动，减少液体对晶圆的冲击。

在固定盘下端设置的下凸起为毛刷，该毛刷一般为尼龙的材质或者其他不会划伤晶圆的材质；盘刷110不会晶圆表面直接接触，盘刷110的毛刷与晶圆表面有微小的间隙，实现盘刷110对晶圆竖直方向上的限位，从而能够避免破坏污染晶片表面，保证晶片的良品率。基于上述实施例基础之上，进一步地，所述驱动机构200通过移动架400与所述盘刷110连接；

所述移动架400包括驱动横杆600以及相对设置的两侧板700，所述两所述侧板700分别固定连接在所述驱动横杆600的两端，所述盘刷110固定在两所述侧板700之间；

所述驱动机构200与所述驱动横杆600连接，并通过所述驱动横杆600带动所述移动架400和盘刷110上下移动。

在一些实施例中，移动架400的驱动横杆600与驱动杆500连接，驱动机构200通过使驱动杆500的上下移动，从而使驱动横杆600带动移动架400上下移动，移动架400上设置的盘刷110，跟随移动架400移动，当需要将晶圆限制在一定范围内的时候，移动架400向下移动，使盘刷110位于承载盘250上，防止晶圆从承载盘250上脱落。

基于上述实施例基础之上，进一步地，两个所述侧板700的相对的一侧分别设置有盘刷安装板900，所述盘刷110固定在两个所述侧板700的盘刷安装板900上。

在一些实施例中，侧板700相对的一侧有盘刷安装板900，盘刷110同时设置在两个侧板700上的盘刷安装板900上，在两个侧板700的带动下，盘刷安装板900上下移动。

基于上述实施例基础之上，进一步地，所述盘刷安装板900通过两根连接板800安装在所述侧板700上，两根所述连接板800分别连接在所述盘刷安装板900的两端，且两根连接板800之间形成容置空间。

进一步地，所述盘刷110的数量为多个，多个所述盘刷110依次上下间隔固定在两所述侧板700之间。

在一些实施例中，盘刷安装板900通过两根连接板800与侧板700连接，且两个连接板800分别设置在盘刷安装板900的两端，并且两根连接板800之间形成容置空间。

且盘刷110的数量可以为多个，在单个侧板700上设置有与盘刷110数量相同的盘刷安装板900，该多个盘刷安装板900根据盘刷110需要的间隔设置，使盘刷110之间距离满足要求。

该防脱落装置还包括固定板100，所述驱动机构200设置在所述固定板100上。

驱动机构200安装在固定板100，固定板100用于将整个防脱落装置固定在某一处，使其驱动机构200在使移动架400移动的时候，驱动机构200能够保持固定。

防脱落装置主要应用在湿法清洗设备上，还可以拓展应用到其他自动清洗设备中，应用市场前景广阔。

如2-图5所示，本发明还提供一种晶圆清洗设备，包括晶圆清洗设备以及上述所述的防脱落装置；

所述晶圆清洗设备包括承载机构，所述承载机构包括用于承载晶圆的承载盘250，所述限位机构设置在所述承载盘250的上方。

该晶圆清洗设备可以通过固定板100固定在某个驱动装置上，防脱落装置的限位机构将承载机构上的承载盘250上的晶圆限位以后，驱动装置驱动整个晶圆清洗设备进入到化学药液中。

晶圆在进行清洗之前，需要先进行清洗浸泡；晶圆清洗设备放置晶圆以后，用防脱落装置将晶圆限制在承载盘250上，这样避免了晶圆进入到化学药液时，由于晶圆自身受到的浮力及化学液表面的张力而脱离晶圆承载盘250，甚至还会出现晶圆掉出承载盘250的情况，从而造成了晶圆的损坏；而晶圆的成本比较高，这样就会造成很大的损失。

基于上述实施例基础之上，进一步地，所述承载机构包括载盘固定架和设置在载盘固定架上的上支架。

所述上支架包括上支撑板120、下支撑板130和设置在上支撑板120和下支撑板130之间的第一支柱140；

所述驱动横杆600位于所述上支撑板120和所述下支撑板130之间，所述上支撑板120上设置有所述驱动机构200，且所述驱动机构200的所述驱动杆500穿过所述上支撑板120与所述驱动横杆600连接；

所述下支撑板130设置在所述载盘固定架上；

所述载盘固定架包括上限位架150、下限位架180和两个设置在所述上限位架150和所述下限位架180之间的侧支架160；且所述侧支架160设位于所述容置空间；

两个所述侧支架160上相对设置有用于安装承载盘250的安装槽260，且所述盘刷110下方均对应设置有一个承载盘250。

载盘固定架的上支架的上支撑板120和下支撑板130设置有第一支柱140，一般在上支撑板120和下支撑板130之间设置有四个第一支主；驱动机构200的驱动杆500能够闯过上支撑板120，与位于上支撑板120和下支撑板130之前的驱动横杆600连接，驱动横杆600相对于上支架上下移动。

下支撑板130位于载盘固定架上，当驱动横杆600运动的时候，能够相对清洗支架300运动。

载盘固定架包括上限位架150和下限位件，下支撑板130与上限位架150连接，下限位架180上设置有两个用于支撑上限位架150的侧支架160，且侧支架160位于容置空间；当移动架400相对于清洗架上下移动的时候，清洗架不会阻碍移动架400移动，方便盘刷110限制晶圆移动。

承载盘250为现有技术，承载盘250一般为圆形，在承载盘250上设置有多个定位柱，多个定位柱形成用于定位晶圆的区域，晶圆放入由多个定位柱形成的定位区域，此时晶圆不从侧向移动，只能上下移动；在晶圆进入到化学药液时，晶圆自身受到的浮力及化学液表面的张力而具有脱离晶圆承载盘250的趋势。

盘刷110上具有毛刷，该毛刷一般为尼龙的材质或者其他不会划伤晶圆的材质；盘刷110不会晶圆表面直接接触，盘刷110的毛刷与晶圆表面有微小的间隙，实现盘刷110对晶圆竖直方向上的限位，从而能够避免破坏污染晶片表面，保证晶片的良品率。

基于上述实施例基础之上，进一步地，还包括限位柱240，所述限位柱240设置在上限位架150和所述下限位架180之间，用于防止承载盘250过度插入安装槽260中；所述侧支架160上设置有侧安装板170，在所述侧安装板170上设置有上固定座220和下固定座230；所述上固定座220和所述下固定座230之间设置有两个导向柱190；在所述导向柱190上设置有两个能够沿着导向柱190上下移动的滑块210，且两个所述滑块210同时设置在两个所述导向柱190上并与侧板700连接；两个所述滑块210中一个滑块210用于限制所述侧板700向上运动的范围，另一个用于限制所述侧板700向下运动的范围。

上限位架150和下限位架180之间有限位柱240，上限位架150、下限位架180和两个侧支架160；使载盘固定架形成了两个侧开口，其中，限位柱240位于其中一个侧开口，使承载盘250从一侧开口插入，被限位柱240在另一侧开口阻挡，使其无法过度插入到安装槽260中，也是承载盘250位于盘刷110的下方，每一个盘刷110能够对应限制一个承载盘250上的晶圆。

该侧支架160设置有侧安装安装，上固定座220和下固定座230之间的导向柱190限制了滑块210的移动方向和范围，侧板700通过滑块210与载盘固定架上，使移动架400在载盘固定架上能够移动的更加平稳，使盘刷110更加平稳的上下移动。

上固定座220和下固定座230之间设置有两个导向柱190，滑块210通过与两个导向柱190连接，这样滑块210在上下移动的时候，确保了滑块210不会沿导向柱190旋转，即移动架400不会晃动。

在导向柱190上设置有两个滑块210，两个滑块210均安装在导向柱190上，当移动架400向上移动的时候，最上端的滑块210与上固定座220接触的时候，此时移动架400向上移动到最高处；当移动架400向下移动的时候，最下端的滑块210与下固定座230接触，此时移动架400向下移动到最低处，且此时盘刷110位于限制承载盘250上的晶圆的最佳位置，此时盘刷110上的毛刷与晶圆的上表面仅有微小的间隙。

本发明提供的防脱落装置通过驱动机构200使限位机构上下移动，当使限位机构向下移动的时候，限位机构能够作用在晶圆上，确保晶圆在清洗浸泡的时候，晶圆不会脱离晶圆承载盘250，当需要将晶圆承载盘250移动的时候，通过驱动机构200使限位机构向上移动，限位机构离开承载盘250，此时能够移动承载盘250。

防脱落装置确保了晶圆在清洗之前，对晶圆进行清洗浸泡，避免了晶圆尺寸小且重量比较轻，在晶圆即将进入化学药液时，会由于晶圆自身受到的浮力及化学液表面的张力而脱离晶圆承载盘250，甚至还会出现晶圆掉出承载盘250，从而造成了晶圆的损坏的问题，相应的降低了晶圆的损坏率，降低了晶圆的生产成本。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。