一种防止高压水雾喷溅的cup结构的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种防止高压水雾喷溅的CUP结构，适用于去胶或清洗等使用高压液体的半导体设备。
【背景技术】
[0002]在清洗和去胶制程中，需要用到高压液体完成某些特定的功能，而高压液体(通常使用5MPa?15MPa)冲击在晶圆表面，会溅起大量的液滴和雾气，扩散到晶圆周围。目前，在应用高压液体的设备中，常用的方法是使用完全封闭的工艺腔体，把晶圆夹持机构、化学品供应机构、摆臂机构等集成在一个密封的腔体内，对运动和电控部件做好防护，使用高压液体时腔体完全密封，这样既可以保证腔体内运动结构的安全，又可以将高压产生的喷雾和液滴飞溅完全控制在腔体内。这种全封闭的腔体结构虽然可以实现防止高压水雾的功能，但是因为需要将运动机构、供液机构等封闭在腔体内，这就造成了工艺腔体的体积过大，设备造价高等问题，不利于机台的小型化和成本控制。
【发明内容】
[0003]为了解决因工艺腔体的尺寸较大而导致的上述问题，本发明的目的在于提供一种防止高压水雾喷溅的CUP结构。
[0004]本发明的目的是通过以下技术方案来实现的:
[0005]本发明包括CUP本体、排风接口、上端盖、开门机构、液管、底板、晶圆卡盘、喷嘴、电机及驱动机构，其中CUP本体安装在所述底板上，在所述CUP本体内设有承载晶圆的晶圆卡盘，该晶圆卡盘通过安装在所述底板上的电机驱动旋转；所述驱动机构安装在CUP本体外的底板上，所述液管通过该驱动机构的驱动进行移动，所述上端盖安装在CUP本体上，该上端盖上沿所述液管的移动轨迹开有孔，所述液管由该孔插入所述CUP本体内、并安装有所述喷嘴；为所述液管提供高压液体的供液源位于CUP本体外，所述高压液体经液管通过喷嘴喷洒到所述晶圆表面；所述CUP本体上分别设有供取放所述晶圆的开门机构以及供抽走CUP本体内水雾的排风接口 ；
[0006]其中:所述CUP本体分为可折卸的CUP底座及上层CUP，该CUP底座安装在所述底板上，所述上层CUP的下端与所述CUP底座相连，所述上端盖安装在所述上层CUP的上端；所述上层CUP及上端盖的材料均为透明的ECTFE ;所述驱动机构的输出端连接有臂提升机构，所述臂提升机构的输出端连接有固定支撑臂的一端，所述固定支撑臂的另一端插入CUP本体内；所述液管安装在固定支撑臂上，液管的一端与所述供液源连通，所述喷嘴位于液管的另一端；所述驱动机构为摆臂机构，包括电缸及转接板，所述臂提升机构为气缸，该电缸安装在所述CUP本体外的底板上，所述电缸的输出端连接有转接板，所述气缸安装在该转接板上，所述固定支撑臂的一端与气缸的输出端相连、由所述气缸驱动升降；所述排风接口对称分布在CUP底座轴向截面的两侧；
[0007]为所述CUP结构提供排风的厂务端设有排风气液分离机构，包括气液分离盒、CUP排风口、厂务排风口及液位传感器，该CUP排风口及厂务排风口分别安装在所述气液分离盒上，所述CUP排风口通过排风管与所述排风接口相连通，所述厂务排风口与所述厂务端连通，在所述气液分离盒上安装有监测气液分离盒内液面高度的液位传感器；
[0008]所述开门机构包括摆动气缸、取片窗口、门挡板及框架，该摆动气缸通过框架安装在所述CUP本体上，所述门挡板位于框架内、并与所述摆动气缸的输出端相连，所述框架上开有取片窗口，该取片窗口通过由摆动气缸驱动的门挡板实现开关，所述晶圆通过该取片窗口取放。
[0009]本发明的优点与积极效果为:
[0010]1.本发明将驱动机构、供液源布置在CUP本体外，CUP本体尺寸小，结构简单，加工安装成本低，可以非常方便地使用在集成度较高的全自动或半自动机台上，特别适用于去胶、清洗等需要用到高压液体功能的半导体设备上。
[0011]2.本发明的CUP本体分为上下设置的CUP底座及上层CUP，便于安装和维护。
[0012]3.本发明的上层CUP及上端盖均为透明的，在保证CUP本体具有足够高度、有效防止水雾外溅的基础上，又因为其外观透明和可拆卸，便于查看工艺状态和设备维护。
[0013]4.本发明的固定支撑臂及液管既可通过驱动机构进行直线移动或圆周转动，还可通过臂提升机构升降，便于拆卸上层CUP和维护喷嘴。
[0014]5.本发明中除CUP本体外的机械结构不需要额外的密封防护，而且整体尺寸较全封闭腔体小很多，所以可以更好地控制设备的成本。
[0015]6.本发明的CUP本体上端用上端盖罩住，仅沿液管运动轨迹开孔，CUP本体内与外界的接触面积很小，使排风的速度更大，风向更集中。
【附图说明】
[0016]图1为本发明的整体结构示意图；
[0017]图2为去掉上端盖及上层CUP后的结构示意图；
[0018]图3为本发明的内部剖视图；
[0019]图4为本发明开门机构的结构示意图；
[0020]图5为本发明排风气液分离机构的结构示意图；
[0021]图6为本发明摆臂机构及臂提升机构的结构示意图；
[0022]其中:I为CUP底座，2为排风接口，3为上层CUP，4为上端盖，5为开门机构，6为固定支撑臂，7为液管，8为摆臂机构，9为底板，10为臂提升机构，11为晶圆卡盘，12为喷嘴，13为晶圆，14为电机，15为摆动气缸，16为取片窗口，17为门挡板，18为气液分离盒，19为CUP排风口，20为厂务排风口，21为液面，22为液位传感器，23为电缸，24为转接板，25为气缸，26为框架，27为孔。
【具体实施方式】
[0023]下面结合附图对本发明作进一步详述。
[0024]本发明的CUP(光刻胶收集杯)结构如图1?3所示，包括CUP本体、排风接口 2、上端盖4、开门机构5、固定支撑臂6、液管7、底板9、臂提升机构10、晶圆卡盘11、喷嘴12、电机14及驱动机构，其中CUP本体分为可折卸的CUP底座I及上层CUP3，该CUP底座I固定在底板9上，上层CUP3的下端通过螺丝与CUP底座I相连，上端盖4安装在上层CUP3的上端，上端盖4的作用是缩小CUP结构的开口尺寸，使排风的速度更大、风向更集中。上层CUP3及上端盖4均采用透明ECTFE (乙烯三氟氯乙烯共聚物)制成，ECTFE的强度、耐磨性、抗蠕变性大大高于PTFE (聚四氟乙烯)和PFA (全氟烷氧基树脂)，它在室温和高温下耐大多数腐蚀性化学品和有机溶剂。这种结构既可以保证CUP结构具有足够的高度，有效防止水雾外溅，又因为其外观透明和可拆卸，便于查看工艺状态和设备维护。CUP底座I底部开有排液口，由CUP结构收集的废液通过该排液口排出。
[0025]在CUP底座I内设有承载晶圆13的晶圆卡盘11，该晶圆卡盘11通过安装在底板9上的电机14驱动旋转，完成晶圆13的旋转动作。在CUP底座I上设有供抽走CUP本体内水雾的排风接口 2，本实施例的排风接口 2为两个，对称设置在CUP底座I轴向截面的两侧。
[0026]驱动机构安装在CUP本体外的底板9上，本实施例的驱动机构为摆臂机构8，如图6所示；摆臂机构8包括电缸23及转接板24，电缸23安装在CUP本体外的底板9上，电缸23的输出端连接有转接板24。在转接板24上安装有臂提升机构10，本实施例的臂提升机构10为气缸25。气缸25的输出端连接有固定支撑臂6的一端，固定支撑臂6的另一端插入CUP本体内、位于晶圆13的上方；液管7固定在固定支撑臂6上，液管7的一端位于CUP本体外、与供液源连通，喷嘴12安装在液管7的另一端；为液管7提供高压液体的供液源位于CUP本体外，高压液体经液管7通过喷嘴12喷洒到