基板湿式处理装置及包括其的单晶圆蚀刻清洗装置的制作方法

【技术领域】

本发明是关于一种基板处理装置，尤指一种基板湿式处理装置及包括其的单晶圆蚀刻清洗装置。

背景技术：

在半导体晶圆、显示器基板、太阳能基板、led基板等的工艺中，都需要对基板进行多道处理步骤，例如对晶圆的表面喷洒处理液(例如化学品或去离子水等)，以进行晶圆的蚀刻、清洗等湿式处理程序。请参照图1，图1为现有的旋转蚀刻清洗机台的剖面示意图。现有的旋转蚀刻清洗机台10包括一蚀刻腔体12，蚀刻腔体12中设有一载台14用以承载及固定一晶圆w，载台14下方的转轴16可依各种工艺参数的设定需求，进行高低速旋转，进而带动晶圆w旋转，蚀刻液19则由晶圆w上方的液体供给单元18流下，以对晶圆w的正面进行蚀刻。

实际上，蚀刻腔体12内位于载台14下方还具有许多机构，如马达，清洗晶圆底部的流体喷嘴(图未示)等等，而一般在进行蚀刻时，蚀刻液19常使用酸性液体，如硝酸(hno3)和氢氟酸(hf)等，而这些蚀刻液19在反应的过程中会产生酸气，酸气会随经hepa(高效率空气过滤网)过滤后的气流沈降导入下方机构区，而侵蚀上述机构。另外，流体喷嘴的组件表面残存酸液时， 也会因毛细现像，而循着组件的间隙流入机构区，进而侵蚀上述机构。

技术实现要素：

有鉴于此，为了防止蚀刻液或其形成的酸气侵蚀腔体下方的机构，本发明的目的在于提供一种基板湿式处理装置，其透过密封件隔绝背洗座的可能的间隙，以隔离蚀刻液或腐蚀性气体对机构区的侵蚀。

本发明的另一目的在于提供一种单晶圆蚀刻清洗装置，其采用上述基板湿式处理装置，以隔离蚀刻液或腐蚀性气体对机构区的侵蚀。

为达成上述目的，本发明提供的基板湿式处理装置包括旋转夹头、传动主轴、背洗座及至少一密封件。所述旋转夹头用于固持并旋转基板。所述传动主轴连设于所述旋转夹头，用于驱动所述旋转夹头。所述背洗座设置于所述旋转夹头及所述传动主轴周围，所述背洗座设有一液体喷嘴，用于提供液体以清洗所述基板的底面，所述背洗座包括多个组件，其中两相邻组件之间具有一间隙。所述至少一密封件设置于每一间隙中，用于隔绝液体及气体的泄漏。

在一优选实施例中，所述间隙为环状，每一密封件为o形环。

在一优选实施例中，所述基板湿式处理装置还包括机构区，所述机构区定义于所述传动主轴及的所述背洗座之下方，其中所述至少一密封件用于防止液体及气体进入所述机构区。

在一优选实施例中，所述多个组件包括主体、上压环以及下压环。所述主体环设于传动主轴周围并位于旋转夹头下方。所述上压环环设于所述主体周围，并与所述基板的所述底面相距一预定距离，其中所述上压环与所述主体之间具有一第一间隙。所述下压环环设于所述主体周围，并设置于所述上压环下方，其中所述下压环与所述主体之间具有一第二间隙。

在此优选实施例中，所述主体于所述第一间隙处具有第一环沟，于所述第二间隙处具有第二环沟，所述至少一密封件包括第一o形环及第二o形环，所述第一o形环及所述第二o形环分别设置于所述第一环沟及所述第二环沟中。

在此优选实施例中，所述多个组件还包括轴封件，环设于传动主轴周围并位于所述主体下方，所述轴封件与所述主体之间具有一第三间隙。此外，所述主体于所述第三间隙处具有第三环沟，所述至少一密封件还包括第三o形环，所述第三o形环设置于所述第三环沟中。

在此优选实施例中，所述上压环与所述下压环之间形成环形气体喷嘴，所述环形气体喷嘴用于在所述基板的所述底面之间形成气墙。

为达成上述另一目的，本发明提供的单晶圆蚀刻清洗装置包括上述实施例的基板湿式处理装置。上述基板湿式处理装置包括旋转夹头、传动主轴、背洗座及至少一密封件。所述旋转夹头用于固持并旋转一晶圆。所述传动主轴连设于所述旋转夹头，用于驱动所述旋转夹头。所述背洗座设置于所述旋转夹头及所述传动 主轴周围，所述背洗座设有一液体喷嘴，用于提供液体以清洗所述晶圆的底面，所述背洗座包括多个组件，其中两相邻组件之间具有一间隙。所述至少一密封件设置于每一间隙中，用于隔绝液体及气体的泄漏。

相较于现有技术，本发明的基板湿式处理装置及包括其的单晶圆蚀刻清洗装置透过多个o形环，密封了背洗座的所述多个组件的间隙，而克服了现有技术中酸气会随经hepa过滤后的气流沈降导入下方机构区，而侵蚀上述机构的问题。同时，也克服了因毛细现像，而循着组件的间隙流入机构区，进而侵蚀上述机构的问题。

为让本发明之上述和其他目的、特征、和优点能更明显易懂，配合所附图式，作详细说明如下：

【附图说明】

图1为现有的旋转蚀刻清洗机台的剖面示意图；

图2为本发明的优选实施例的基板湿式处理装置的剖面示意图；

图3为此优选实施例的基板湿式处理装置的俯视示意图；

图4为本发明的优选实施例的单晶圆蚀刻清洗装置的剖面示意图。

【具体实施方式】

本发明的数个优选实施例借助所附图式与下面的说明作详细描述，在不同的图式中，相同的元件符号表示相同或相似的元件。

请参照图2，图2为本发明的优选实施例的基板湿式处理装置的剖面示意图。本实施例的基板湿式处理装置20用于旋转基板30以进行湿式处理，所述湿式处理可包括蚀刻、冲洗、干燥等步骤，其中所述基板30可为半导体晶圆、显示器基板、太阳能基板、led基板等。本实施例的基板湿式处理装置20包括一旋转夹头22、一传动主轴24、一背洗座26及至少一密封件28，上述元件可设置于一蚀刻腔体(图未示)中。

所述旋转夹头(chuck)22用于固持并旋转基板30，优选地，旋转夹头22可产生一真空负压而吸取固定住基板30。所述传动主轴24连设于所述旋转夹头22，用于驱动所述旋转夹头22。具体来说，传动主轴24可连接到马达(图未示)等动力源，马达可提供高低不同转速的旋转驱动力，进而旋转基板30。

请参照图2及图3，图3为此优选实施例的基板湿式处理装置的俯视示意图，其中图2为图3中沿aa’线段的剖面图，为了清楚说明，图3不绘示出基板30。所述背洗座26设置于所述旋转夹头22及所述传动主轴24周围，所述背洗座26设有一液体喷嘴27，用于提供液体以清洗所述基板30的底面32。详细而言，液体喷嘴27可喷出去离子水(diwater)对所述基板30的所述底面32冲洗，保护底面32不受侵蚀。

请参照图2，所述背洗座26包括多个组件(详叙于后)，其中两相邻组件之间具有一间隙260。所述至少一密封件28设置于每一间隙260中，用于隔绝液体及气体的泄漏。在本实施例中，如图3所示，所述间隙260为环状，每一密封件28为一o形环(如图 2所示)。值得注意地是，本发明的密封件28并不限制仅能以o形环实施，其他如油封、胶体等密封物都在本发明的范围中。在此实施例中，所述基板湿式处理装置20还包括一机构区40，所述机构区40定义于所述传动主轴24及的所述背洗座26之下方，所述机构区40内可包括马达、液体管路、气体管路等机构。其中所述至少一密封件28用于防止液体及气体进入所述机构区40，以防止蚀刻液或酸气腐蚀上述马达、液体管路、气体管路等机构。

进一步来说，所述多个组件包括一主体262、一上压环264以及一下压环266。所述主体262环设于传动主轴24周围并位于旋转夹头22下方。所述上压环264环设于所述主体262周围，并与所述基板30的所述底面32相距一预定距离d，其中所述上压环264与所述主体262之间具有一第一间隙263。所述下压环266环设于所述主体262周围，并设置于所述上压环264下方，其中所述下压环266与所述主体262之间具有一第二间隙265。在此实施例中，上压环264与下压环266是透过螺丝295锁合而固定。此外，所述主体262于所述第一间隙263处具有一第一环沟272，于所述第二间隙265处具有一第二环沟274，所述至少一密封件28包括一第一o形环282及一第二o形环284，所述第一o形环282及所述第二o形环284分别设置于所述第一环沟272及所述第二环沟274中。

如图2所示，值得一提的是，所述多个组件还包括一轴封件268，轴封件268环设于传动主轴24周围并位于所述主体262下方，轴封件268用于密封转动的传动主轴24与主体262及传动主轴24之间的间隙，具体来说，轴封件268设有一油封269，油封269可 在传动主轴24旋转时还保持密封。所述轴封件268与所述主体262之间具有一第三间隙267。此外，所述主体262于所述第三间隙267处具有一第三环沟276，所述至少一密封件28还包括一第三o形环286，所述第三o形环286设置于所述第三环沟中276。据此，本实施例透过第一o形环282、第二o形环284及第三o形环286阻隔了蚀刻液或酸气入侵至机构区40的可能。

如图2及图3所示，所述上压环264与所述下压环266之间还形成一环形气体喷嘴290，所述环形气体喷嘴290用于在所述基板30的所述底面32之间形成气墙，以防止蚀刻液侵蚀底面32。

以下将详细说明采用上述实施例的基板湿式处理装置20的单晶圆蚀刻清洗装置。请参照图4，图4为本发明的优选实施例的单晶圆蚀刻清洗装置的剖面示意图。本实施例的单晶圆蚀刻清洗装置50包括上述实施例的基板湿式处理装置20、蚀刻腔体12及液体供给单元18。所述基板湿式处理装置20包括旋转夹头22、传动主轴24、背洗座26及至少一密封件28。所述旋转夹头22用于固持并旋转一晶圆w。所述传动主轴24连设于所述旋转夹头22，用于驱动所述旋转夹头22。所述背洗座26设置于所述旋转夹头22及所述传动主轴24周围，所述背洗座26设有液体喷嘴27(如图3所示)，用于提供液体以清洗所述晶圆w的底面32，所述背洗座26包括多个组件，其中两相邻组件之间具有一间隙260。所述至少一密封件28设置于每一间隙260中，用于隔绝液体及气体的泄漏。上述元件的具体说明以详述于前，在此不予以赘述。

综上所述，本发明的基板湿式处理装置20及包括其的单晶圆 蚀刻清洗装置50透过多个密封件28，密封了背洗座26的所述多个组件的间隙260，而克服了现有技术中酸气会随经hepa过滤后的气流沈降导入下方机构区40，而侵蚀上述机构的问题。同时，也克服了因毛细现像，而循着组件的间隙流入机构区40所造成腐蚀的问题。

虽然本发明已以优选实施例揭露如上，然其并非用以限定本发明。本发明所属技术领域中具有通常知识者，在不脱离本发明的精神和范围内，当可作各种的变更和润饰。因此，本发明的保护范围当视后附的权利要求所界定者为准。