晶圆旋转装置的制造方法
【专利摘要】本发明提供一种晶圆旋转装置用于晶圆处理设备。晶圆旋转装置包括基座、承载装置、第一轴齿轮、动力单元、滚轮、第二轴齿轮与驱动组件。基座具有容置空间。承载装置配置于容置空间内，且用以容置晶圆。第一轴齿轮配置于基座的侧面。动力单元组装至基座的顶部，其中第一轴齿轮连接动力单元。滚轮位于承载装置下，且承靠晶圆的边缘。第二轴齿轮配置于基座的侧面上，且连接滚轮。驱动组件连接于第一轴齿轮与第二轴齿轮之间。当动力单元提供动力使第一轴齿轮与驱动组件转动时，第二轴齿轮转动以带动滚轮转动，使晶圆转动。
【专利说明】
晶圆旋转装置
技术领域
[0001] 本发明是有关于一种装置，且特别是有关于一种用于晶圆处理设备的晶圆旋转装 置。
【背景技术】
[0002] 集成电路组件的工艺包括了晶圆清洗W及晶圆无电电锻。晶圆洗净是为了去除附 着于晶圆表面上的有机化合物、金属杂质或微粒(Particle), W避免运些污染物对后续工 艺产生重大影响（例如为造成p-n接面的漏电、缩减少数载子的生命期、降低闽极氧化层的 崩溃电压，甚至使电路结构短路。）。此外，晶圆无电电锻是在水溶液中金属离子(例如为儀 或金)利用自身催化反应使水溶液中欲锻金属离子还原，析锻于晶圆上，使晶圆的表面具有 焊接性或抗氧化的锻层。
[0003] 然而，在晶圆清洗设备中，晶圆例如为平口晶圆(wafer with a flat edge)，可能 会因为被晶圆清洗设备的构件(例如为晶圆盒)遮蔽，而造成晶圆浸蚀清洗液不均匀，导致 忍片外观不良并让晶圆的良率降低。另外，在晶圆无电电锻工艺中，若不将自身催化反应中 所产生的氨气快速地带离晶圆的表面，则可能使得欲锻液体无法有效地附着于晶圆的表 面，造成锻层不均匀并让晶圆的良率降低。
【发明内容】
[0004] 本发明提供一种晶圆旋转装置，可用于晶圆清洗与晶圆无电电锻的处理设备中， W提局晶圆的良率。
[0005] 本发明的晶圆旋转装置用于晶圆处理设备。晶圆旋转装置包括基座、承载装置、第 一轴齿轮、动力单元、滚轮、第二轴齿轮与驱动组件。基座具有容置空间。承载装置配置于容 置空间内，且用W容置晶圆。第一轴齿轮配置于基座的侧面。动力单元组装至基座的顶部， 其中第一轴齿轮连接动力单元。滚轮位于承载装置下，且承靠晶圆的边缘。第二轴齿轮配置 于基座的侧面上，且连接滚轮。驱动组件连接于第一轴齿轮与第二轴齿轮之间。当动力单元 提供动力使第一轴齿轮与驱动组件转动时，第二轴齿轮转动W带动滚轮转动，使晶圆转动。
[0006] 在本发明的一实施例中，上述的滚轮具有包覆层，其包覆在滚轮的周围W增加滚 轮与晶圆的边缘之间的摩擦。
[0007] 在本发明的一实施例中，上述的包覆层的材质为橡胶。
[000引在本发明的一实施例中，上述的包覆层的材质为马福林(Marprene)。
[0009] 在本发明的一实施例中，上述的基座进一步具有固定部。固定部配置于容置空间 中且包括多个限位壁与任两相邻的限位壁之间的一限位槽，且限位槽连通容置空间。承载 装置的底部的相对侧配置于限位槽内W限制承载装置移动，其中限位壁的顶面的高度相较 于滚轮的旋转中屯、的高度低。
[0010] 在本发明的一实施例中，上述的基座进一步具有固定部。固定部配置于容置空间 中且包括多个限位壁与任两相邻的限位壁之间的一限位槽。限位槽由限位壁的顶面凹陷并 形成多个底板。各底板具有与容置空间及限位槽连通的多个贯孔。承载装置的底部的相对 侧配置于限位槽内并承靠在底板上W限制承载装置移动，其中限位壁的顶面的高度相较于 滚轮的旋转中屯、的高度低。
[0011] 在本发明的一实施例中，上述的驱动组件为齿轮链组。齿轮链组包括多个齿轮，且 运些齿轮晒合于第一轴齿轮与第二轴齿轮之间。
[0012] 在本发明的一实施例中，上述的驱动组件为皮带。皮带环绕第一轴齿轮与第二轴 齿轮。
[0013] 在本发明的一实施例中，上述的基座更具有手持部。基座通过手持部可移动地设 置于晶圆处理设备中。
[0014] 在本发明的一实施例中，上述的手持部具有至少一对悬臂。运些悬臂分别突出朝 向基座的外部。
[0015] 在本发明的一实施例中，上述的手持部具有两第一框架与第二框架。两第一框架 设置于基座的侧面与基座的另一侧面，且第二框架垂直连接于两第一框架之间。
[0016] 在本发明的一实施例中，上述的动力单元包括马达与电源供应装置。马达连接第 一轴齿轮。电源供应装置电性连接马达W驱动马达带动第一轴齿轮转动。
[0017] 在本发明的一实施例中，晶圆旋转装置更包括限位柱，其配置于基座的另一侧面。 限位柱由基座的另一侧面突伸进容置空间内，且位于承载装置的顶部之上，W限制所述承 载装置摇晃。
[001引在本发明的一实施例中，上述的滚轮的材质为聚酸酸酬(polyaryIetherketone, 阳邸）。
[0019] 基于上述，在本发明的晶圆旋转装置中，将晶圆的边缘承靠在滚轮上，因此当动力 单元驱动了第一轴齿轮、驱动组件与第二轴齿轮转动时，滚轮带动了晶圆转动。故，不论将 本发明的晶圆旋转装置应用至晶圆清洗设备中或是晶圆无电电锻设备中，晶圆的表面可均 匀地浸泡清洗液或是晶圆的表面不易残留气体。因此，可提高晶圆的良率。
[0020] 为让本发明的上述特征和优点能更明显易懂，下文特举实施例，并配合所附图式 作详细说明如下。
【附图说明】
[0021] 图1是依照本发明的一实施例的一种晶圆旋转装置的立体图。
[0022] 图2是图1的晶圆旋转装置移除承载装置后的立体图。
[0023] 图3是图1的承载装置的立体图。
[0024] 图4是图1的基座与承载装置组装时的剖视图。
[0025] 图5是图1的晶圆旋转装置移除承载装置后的另一立体图。
[0026] 图6是依照本发明的另一实施例的一种晶圆旋转装置的立体图。
[0027] 图7是图6的晶圆旋转装置的左侧视图。
[0028] 图8是图6的基座的局部立体图。
[0029] 图9是图6的基座与承载装置组装时的剖视图。
[0030] 附图标记说明：
[0031] 100:晶圆旋转装置
[0032] 110:基座
[0033] 110a:容置空间
[0034] 110b:侧面
[0035] 110c:另一侧面
[0036] 112:固定部
[0037] 112a:限位壁
[003引 112b:限位槽
[0039] 112c:顶面
[0040] 114:手持部
[0041 ] 114a:第一悬臂
[0042] 114b:第二悬臂
[0043] 120:承载装置
[0044] 120a:狭槽
[0045] 122:晶圆
[0046] 130:第一轴齿轮
[0047] 140:动力单元
[004引 142:马达
[0049] 144:电源供应装置
[0050] 150:滚轮
[0化1] 150a:旋转中屯、
[0化2] 152:包覆层
[0053] 160:第二轴齿轮
[0化4] 170:驱动组件
[0055] 172:第一齿轮
[0056] 174:第二齿轮
[0057] 176:第S齿轮
[0化引 180:限位柱
[0化9] 200:晶圆旋转装置
[0060] 210:基座
[0061 ] 2 IOa:容置空间
[0062] 210b:侧面
[0063] 210c:另一侧面
[0064] 212:固定部
[0065] 212a:限位壁
[0066] 212b、212c:限位槽
[0067] 212d:顶面
[0068] 212e:底板
[0069] 212f:贯孔
[0070] 214:手持部
[0071] 214a:第一框架
[0072] 214b:第二框架
[0073] 220:承载装置
[0074] 222、224:晶圆 [00巧]270:驱动组件
[0076] 272:第一齿轮
[0077] 274:第二齿轮。
【具体实施方式】
[0078] 图1是依照本发明的一实施例的一种晶圆旋转装置的立体图。图2是图1的晶圆旋 转装置移除承载装置后的立体图。图3是图1的承载装置的立体图。在本实施例中，晶圆旋转 装置100可用于晶圆清洗或晶圆无电电锻等处理设备（图中未标示），W提高经由所述处理 设备处理后的晶圆122的良率。晶圆旋转装置100包括基座110、承载装置120、第一轴齿轮 130、动力单元140、滚轮150、第二轴齿轮160与驱动组件170。基座110具有容置空间110曰。承 载装置120配置于容置空间110内，且具有多个狭槽120aW容置晶圆122。此外，本实施例的 晶圆122可为无平口的晶圆或具平口的晶圆，且W下实施例的晶圆122 W具平口的晶圆进行 说明。
[00巧]第一轴齿轮130配置于基座110的侧面11化。动力单元140组装至基座110的顶部， 其中第一轴齿轮130连接动力单元140。另外，本实施例的动力单元140包括马达142与电源 供应装置144(例如为电池），其中马达142连接第一轴齿轮130,且电源供应装置144电性连 接马达142W驱动马达142带动第一轴齿轮130。
[0080] 图4是图1的基座与承载装置组装时的剖视图。请参考图1、2与图4,滚轮150位于承 载装置120下，且承靠晶圆122的边缘。第二轴齿轮160配置于基座110的侧面11化上，且连接 滚轮150。驱动组件170连接于第一轴齿轮130与第二轴齿轮160之间。当电源供应装置144的 电力传递至马达142时，马达142使第一轴齿轮130与驱动组件170转动时，且第二轴齿轮160 转动W带动滚轮150绕着旋转中屯、150a转动。因此，晶圆122转动。由于晶圆122转动，因此晶 圆122不论在晶圆清洗过程或是晶圆无电电锻过程中，晶圆122的表面可均匀地浸泡清洗液 (附图中未标示)或是晶圆122的表面不残留气体(例如为氨气），使晶圆122具有良好外观或 是具有均匀锻层而提局经处理后的晶圆122的良率。因此，晶圆122的良率提局W减少后续 处理的时间，进而能减少晶圆122的制造成本。
[0081] W下将进一步说明于晶圆清洗设备及晶圆无电电锻设备中使用本发明的晶圆旋 转装置100与未使用本发明的晶圆旋转装置100的差异处。
[0082] 表一为对照组与实验组的对照表，其中在表一中的对照组的数据为未使用本发明 的晶圆旋转装置100所获得的数据，且实验组为使用本发明的晶圆旋转装置100所获得的数 据。由表一观之，不论在晶圆清洗过程W及晶圆无电电锻过程中，在使用本发明的晶圆旋转 装置100后，晶圆外观能达到良好状态W及锻层能均匀覆盖晶圆表面，其中晶圆122的良率 可大于97%。
[0083] 表一对照组与实验组的对照表
[0084]
[0085] 请参考图4,为了增加滚轮150与晶圆122的边缘之间的摩擦力W确保晶圆122能顺 利的转动，本实施例的滚轮150可具有包覆层152,其材质为橡胶。此外，在另一实施例中，滚 轮150的包覆层152的材质为马福林。再者，本实施例的滚轮150的材质可为聚酸酸酬。藉此， 可提高滚轮150的耐高溫与耐化学性。
[0086] 请参考图2与图4,基座110更具有固定部112。固定部112配置于容置空间IlOa中且 包括多个限位壁112a与任两相邻的限位壁112a之间的一限位槽11化，且限位槽11化连通容 置空间11 Oa W帮助晶圆122充分接触晶圆处理液体。承载装置120的底部的相对侧配置于限 位槽11化内W限制承载装置120移动。因此，可避免承载装置120因移动而造成晶圆122无法 与晶圆处理液体充分反应。须说明的是，本实施例的限位槽11化的数量W两个进行说明，且 在其它实施例中，限位槽11化的数量配合承载装置120的数量可为四个。本发明并不限定限 位槽12化的数量W及承载装置120的数量，使用者可依据实际需求而进行调整。
[0087] 图5是图1的晶圆旋转装置移除承载装置后的另一立体图。请参考图2、图4与图5， 在本实施例中，晶圆旋转装置100进一步包括限位柱180,其配置于基座110的另一侧面 110c。限位柱180由基座的110另一侧面IlOc突伸进容置空间110a，且位于承载装置120的顶 部之上。具体来说，本实施例的限位柱180可为一螺丝，在承载装置120安装于容置空间IlOa 后，限位柱180的前端旋进容置空间IlOa内并限制承载装置120摇晃。因此，也可避免承载装 置120因移动而造成晶圆122无法与晶圆处理液体充分反应。
[0088] 此外，本实施例的限位壁112a的顶面112c的高度相较于滚轮150的旋转中屯、150a 的高度低。因此，滚轮150抵靠晶圆122的边缘，W确保驱动晶圆122转动。
[0089] 本实施例的驱动组件170包括与第一轴齿轮130晒合的第一齿轮172、与第二轴齿 轮160晒合的第二齿轮174, W及晒合于第一齿轮172与第二齿轮174之间的第S齿轮176。因 此，动力单元140的马达142提供的动力可在基座110的侧面11化被传递，W缩小动力传递所 需空间。因此，晶圆旋转装置100可具有弹性的组件配置空间。在另一实施例中，驱动组件 170为皮带，其环绕第一轴齿轮130与第二轴齿轮160。
[0090] 请参考图1、图2与图5,基座110更具有手持部114。基座110通过手持部114可移动 地设置于上述晶圆处理设备中。具体来说，本实施例的手持部114包括多对的第一悬臂114a 与多对的第二悬臂114b。第一悬臂114a与第二悬臂114b分别突出朝向基座110的外部，且第 一悬臂114a的延伸方向与第二悬臂的延伸方向彼此不平行。在承载装置120安装至基座110 后，使用者可通过第一悬臂114a、第二悬臂114b或第一悬臂114a与第二悬臂114b的组合将 晶圆旋转装置100悬挂于上述晶圆处理设备中。因此，在晶圆122处理完毕后或是晶圆处理 有异常状况时，使用者可方便地将晶圆旋转装置100移出于上述晶圆处理设备之外。
[0091] 图6是依照本发明的另一实施例的一种晶圆旋转装置的立体图。图7是图6的晶圆 旋转装置的左侧视图。请参考图6与图7,本实施例的晶圆旋转装置200与图1的晶圆旋转装 置100相似，其中相同或相似的组件标号代表相同或相似的组件，于此不再寶述。本实施例 的驱动组件270包括了第一齿轮272与第二齿轮274,且第二轴齿轮160的数量为两个，同时 滚轮150(请参考图9)的数量对应两第二轴齿轮160也为两个，其中两第二轴齿轮160晒合第 二齿轮274。换言之，本实施例的晶圆旋转装置200可供两个承载装置220安装且同时转动晶 圆222、224。另外，本实施例的驱动组件270可为皮带，并环绕第一轴齿轮130与两第二轴齿 轮 160。
[0092] 图8是图6的基座的局部立体图。图9是图6的基座与承载装置组装时的剖视图。请 参考图6、图8与图9,本实施例的基座210的固定部212配置于容置空间210a内。固定部212包 括多个限位壁212a与任两相邻的限位壁212a之间的限位槽21化、212c。限位槽21化、212c由 限位壁212a的顶面212d凹陷并形成多个底板212e。各底板212e具有与容置空间210a及限位 槽21化、212c连通的多个贯孔212f。承载装置220的底部的相对侧配置于两限位槽21化内， 或是承载装置220的底部的相对侧配置于另两限位槽212c内，且两承载装置220承靠在底板 212e上W限制晶圆222、224移动。因此，本实施例的基座210的固定部212与图1的基座210的 固定部112的差异在于:本实施例的固定部212可同时限制两个容置不同尺寸晶圆222、224 (例如为3时晶圆及4时晶圆）的承载装置220移动或是同时限制两个容置相同尺寸晶圆222、 224的承载装置220移动。
[0093] 此外，由于贯孔212f与限位槽212b、212c连通容置空间210曰，因此可帮助晶圆222、 224充分接触晶圆处理液体。另外，本实施例的限位壁212a的顶面212d的高度相较于滚轮 150的旋转中屯、150a的高度低。因此，滚轮150抵靠晶圆222、224的边缘，W确保驱动晶圆 222、224转动。
[0094] 请参考图6与图7,本实施例的基座210更具有手持部214。手持部214包括两第一框 架214a与第二框架214b。两第一框架214a设置于基座210的侧面21化与基座210的另一侧面 210c，且第二框架214b垂直连接于两第一框架214a之间。因此，使用者可方便地将晶圆旋转 装置200放入或悬吊于上述晶圆处理设备中。
[0095] 综上所述，本发明的晶圆藉由轴齿轮、驱动组件W及滚轮转动，使晶圆表面具有良 好外观或是晶圆表面不残留气体。因此，晶圆的良率提高W减少后续处理的时间，进而能减 少晶圆的制造成本。此外，当滚轮具有包覆层，且包覆层的材质为橡胶或马福林时，可增加 滚轮与晶圆的边缘之间的摩擦力W帮助晶圆滚动。另外，当基座具有固定部时，可防止承载 装置移动并减少晶圆无法与晶圆处理液体充分反应的风险。再者，当基座具有手持部时，可 便于使用者移入或移出晶圆处理设备中。
[0096] W上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人 员，在不脱离本发明原理的前提下，还可W做出若干改进和润饰，运些改进和润饰也应视为 本发明的保护范围。
【主权项】
1. 一种晶圆旋转装置，用于一晶圆处理设备，所述晶圆旋转装置包括： 一基座，具有一容置空间； 一承载装置，配置于所述容置空间内，且用以容置一晶圆； 一第一轴齿轮，配置于所述基座的一侧面上； 一动力单元，组装至所述基座的顶部，其中所述第一轴齿轮连接所述动力单元； 一滚轮，位于所述承载装置下，且承靠所述晶圆的边缘； 一第二轴齿轮，配置于所述侧面上，且连接所述滚轮；以及 一驱动组件，连接于所述第一轴齿轮与所述第二轴齿轮之间，其中，当所述动力单元提 供动力使所述第一轴齿轮与所述驱动组件转动时，所述第二轴齿轮转动以带动所述滚轮转 动，使所述晶圆转动。2. 如权利要求1所述的晶圆旋转装置，其特征在于，所述滚轮具有一包覆层，包覆在所 述滚轮的周围以增加所述滚轮与所述晶圆的边缘之间的摩擦。3. 如权利要求2所述的晶圆旋转装置，其特征在于，所述包覆层的材质为橡胶。4. 如权利要求2所述的晶圆旋转装置，其特征在于，所述包覆层的材质为马福林。5. 如权利要求1所述的晶圆旋转装置，其特征在于，所述基座进一步具有一固定部，所 述固定部配置于所述容置空间中且包括多个限位壁与任两相邻的限位壁之间的一限位槽， 且所有所述限位槽连通所述容置空间，所述承载装置的底部的相对侧配置于所有所述限位 槽内以限制所述承载装置移动。6. 如权利要求5所述的晶圆旋转装置，其特征在于，所有所述限位壁的顶面的高度相较 于所述滚轮的旋转中心的高度低。7. 如权利要求1所述的晶圆旋转装置，其特征在于，所述基座进一步具有一固定部，所 述固定部配置于所述容置空间中且包括多个限位壁与任两相邻的限位壁之间的一限位槽， 且所有所述限位槽由所有有所述限位壁的顶面凹陷并形成多个底板，各所述底板具有与所 述容置空间及所有所述限位槽连通的多个贯孔，所述承载装置的底部的相对侧配置于所有 所述限位槽内且承靠在所有所述底板上以限制所述承载装置移动。8. 如权利要求7所述的晶圆旋转装置，其特征在于，所有所述限位壁的所有所述顶面的 高度相较于所述滚轮的旋转中心的高度低。9. 如权利要求1所述的晶圆旋转装置，其特征在于，所述驱动组件为一齿轮链组，所述 齿轮链组包括多个齿轮，且所有所述齿轮啮合于所述第一轴齿轮与所述第二轴齿轮之间。10. 如权利要求1所述的晶圆旋转装置，其特征在于，所述驱动组件为一皮带，所述皮带 环绕所述第一轴齿轮与所述第二轴齿轮。11. 如权利要求1所述的晶圆旋转装置，其特征在于，所述基座更具有一手持部，所述基 座通过所述手持部可移动地设置于所述晶圆处理设备中。12. 如权利要求11所述的晶圆旋转装置，其特征在于，所述手持部具有至少一对悬臂， 所有所述悬臂分别突出朝向所述基座的外部。13. 如权利要求11所述的晶圆旋转装置，其特征在于，所述手持部具有两第一框架与一 第二框架，所述两第一框架设置于所述基座的所述侧面与所述基座的另一侧面，且所述第 二框架垂直连接于所述两第一框架之间。14. 如权利要求1所述的晶圆旋转装置，其特征在于，所述动力单元包括： 一马达，连接所述第一轴齿轮；以及 一电源供应装置，电性连接所述马达以驱动马达带动所述第一轴齿轮转动。15.如权利要求1所述的晶圆旋转装置，其特征在于，进一步包括一限位柱，配置于所述 基座的另一侧面，所述限位柱由所述另一侧面突伸进所述容置空间内，且位于所述承载装 置的顶部之上，以限制所述承载装置摇晃。
【文档编号】H01L21/67GK106098590SQ201610080193
【公开日】2016年11月9日
【申请日】2016年2月4日 公开号201610080193.5, CN 106098590 A, CN 106098590A, CN 201610080193, CN-A-106098590, CN106098590 A, CN106098590A, CN201610080193, CN201610080193.5
【发明人】张元豪, 李德浩, 施英汝, 徐文庆
【申请人】环球晶圆股份有限公司