一种带有晶圆旋转机构的BOE槽的制作方法

一种带有晶圆旋转机构的boe槽
技术领域
1.本实用新型属于半导体清洗工艺技术领域，公开了一种带有晶圆旋转机构的boe槽。


背景技术：

2.清洗与化学腐蚀是任何半导体材料工厂所不可或缺的工序，在槽式湿法清洗或者腐蚀的过程中，静止的晶圆接触的局部温度、化学液浓度均不同，局部温度、浓度的差别会导致晶圆表面粗糙度不同，洁净程度也不同，因而影响晶圆的良品率。
3.中国专利(申请号：cn200820233669.5)中，提供了一种用于晶圆清洗或腐蚀的旋转装置，它包括电机，电机接传动连接件，传动连接件接滚轮，滚轮嵌入框架内，滚轮与晶圆接触，使晶圆在加工过程中旋转。8英寸晶圆旋转装置直接放置在设备槽子内部，8英寸晶圆的载具放置在旋转装置的框架上，处理6英寸以及5英寸晶圆时，需要在所述的两个滚轮上外挂旋转传动机构，就可以带动5、6英寸晶圆使之旋转。旋转装置由聚四氟乙烯经过机床加工而成，可以使各个尺寸的晶圆在清洗过程中的旋转。
4.然而上述专利提供的boe槽虽然滚轮可以带动晶圆旋转，然而一方面普通滚轮在带动晶圆旋转时容易损坏晶圆，另一方面晶圆在旋转时处于同一高度，依旧会受到槽内液体分布不均匀而导致晶圆表面洁净程度不一致的影响，从而影响良品率。


技术实现要素：

5.为解决上述问题，本实用新型提供了一种带有晶圆旋转机构的boe槽，滚轴在传动机构的带动下缓慢的转动，通过滚轴的圆角矩形结构，能够带动晶圆在花篮内旋转的同时进行上下往复运动，使晶圆在清洗过程更加均匀、高效。
6.本实用新型提供的技术方案如下：
7.一种带有晶圆旋转机构的boe槽，包括外壳，外壳底部设有底座，底座上固定有用于带动晶圆转动的旋转机构，旋转机构内侧设有用于限位放置花篮的花篮支架；
8.旋转机构包括设置在花篮底部的滚轴，以及设置在滚轴一侧用于驱动滚轴转动的传动机构。
9.进一步的，传动机构包括顶部连接电机和第一齿轮的转轴，以及连接在滚轴一侧的第二齿轮，第一齿轮和转轴之间设有支持轴，支持轴下方设有用于固定齿轮的固定板，固定板之间固定有若干个与第一齿轮、第二齿轮传动连接的第三齿轮。
10.进一步的，滚轴的截面为圆角矩形，圆角矩形短边为弧形，长边为直线，滚轴表面开有旋转方向上的梳齿状结构，滚轴平面向上时与晶圆紧贴。
11.进一步的，滚轴弧面上梳齿状结构的轮齿大小大于平面上梳齿状结构的轮齿大小。
12.进一步的，支持轴下方两侧设有加固板，用于加固支持轴。
13.进一步的，外壳内，在旋转机构四周设有若干个冷盘管支架，冷盘管支架外侧开有
若干个凹槽，凹槽用于镶嵌、盘放冷却管。
14.进一步的，花篮支架底部开有与花篮底部配合的限位槽。
15.进一步的，外壳底部设有排水口。
16.综上所述，本实用新型的有益效果如下：
17.(1)本实用新型滚轴在传动机构的带动下缓慢的转动，通过滚轴的圆角矩形结构，能够带动晶圆在花篮内旋转的同时进行上下往复运动，使晶圆在清洗过程更加均匀、高效。
18.(2)本实用新型滚轴的圆角矩形结构在转动的过程中，一直保持对晶圆的支撑，防止晶圆在旋转的过程中发生损坏，提高良品率。
附图说明
19.图1为本实用新型结构示意图；
20.图2为本实用新型内部结构示意图；
21.图3为本实用新型旋转机构结构示意图；
22.图4为本实用新型内部结果右视图；
23.图5为本实用新型滚轴结构示意图；
24.图6为图5中a处放大图；
25.图7为本实用新型底部视角结构示意图。
26.附图标记如下：
27.1、外壳；2、底座；3、晶圆；4、花篮；5、花篮支架；6、滚轴；7、转动机构；8、冷盘管支架；9、排水口；51、横杆；61、轴杆；62、固定块；63、滚轴固定板；71、第一齿轮；72、转轴；73、第二齿轮；74、支持轴；75、固定板；76、第三齿轮；77、加固板。
具体实施方式
28.为了加深对本实用新型的理解，下面将结合实施例和附图对本实用新型作进一步详述，该实施例仅用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型保护范围的限定。
29.如图1-2所示，一种带有晶圆旋转机构的boe槽，包括外壳1，外壳1底部设有底座2，底座2上固定有用于带动晶圆3转动的旋转机构，旋转机构内侧设有用于限位放置花篮4的花篮支架5；
30.在本实施例中，外壳1为密封结构，用于承载清洗或腐蚀晶圆3的液体，外壳1底部设有排水口9。
31.优选的，花篮支架5顶部设有横杆51，横杆51可以连接伸缩缸或机械臂对花篮支架5起到支撑作用，同时还可以带动花篮支架5上下运动，使晶圆3的清洗或腐蚀更均匀，也方便更换晶圆3。
32.进一步的，花篮支架5底部开有与花篮4底部配合的限位槽，常用花篮4的底部两侧都设有向下延伸的长板，花篮支架5底部开有与其对应的凹槽，对花篮4进行限位，防止在清洗或腐蚀的过程中，花篮4发生位移或晃动。
33.进一步的，旋转机构包括设置在花篮4底部的滚轴6，以及设置在滚轴6一侧用于驱动滚轴6转动的传动机构7。
34.在本实施例中，滚轴6可以采用peek材料，peek材料同时具备刚性和柔性，在旋转
过程中不会破坏晶圆3。
35.请参考图3、图5、图6，在一较优实施方式中，滚轴6的截面为圆角矩形，圆角矩形短边为弧形，长边为直线，滚轴6表面开有旋转方向上的梳齿状结构，滚轴6平面向上时与晶圆3紧贴，保证滚轴6在滚动时一直对晶圆3起到支撑作用，防止晶圆3损坏，滚轴6可以带动晶圆3在花篮4内在旋转的同时进行上下往复运动。
36.具体的，滚轴6在传动机构7的带动下缓慢地旋转，当滚轴6旋转到弧面向上时，可以将晶圆顶起，同时滚轴6表面的梳齿状结构可以带动顶起的晶圆3旋转，滚轴6继续旋转，当平面向上时，晶圆3逐渐回落，从而实现晶圆3在花篮4内在旋转的同时进行上下往复运动，使晶圆3在清洗过程更加均匀、高效。
37.请参考图6，优选的，滚轴6弧面上梳齿状结构的轮齿大小大于平面上梳齿状结构的轮齿大小，防止滚轴6从平面向上转为弧面向上的过程中，晶圆3旋转的过快。
38.作为进一步优化的另一实施方式，请参考图3-5，传动机构7包括顶部连接电机和第一齿轮71的转轴72，以及连接在滚轴6一侧的第二齿轮73，第一齿轮71和转轴72之间设有支持轴74，支持轴74下方设有用于固定齿轮的固定板75，固定板75之间固定有若干个与第一齿轮71、第二齿轮73传动连接的第三齿轮76。
39.因为滚轴6设置于boe槽的底部，考虑到外壳1密封性的需求，不适宜在外壳1底部侧面直接连接电机，因此需要将电机设置在外壳1上方，通过齿轮的传动带动滚轴6的转动。
40.具体的，转轴72一侧连接电机，另一侧连接第一齿轮71，电机旋转带动第一齿轮71转动，从而通过第三齿轮76传导至第二齿轮73，进而带动滚轴6转动。
41.进一步的，滚轴6两侧设有固定块62，固定块62固定于底座2上，用于支撑带动滚轴6滚动的轴杆61，轴杆61在远离第二齿轮73的一侧设有滚轴固定板63，滚轴固定板63固定在底座2上，用于固定轴杆61。
42.在本实施例中，支持轴74下方两侧设有加固板77，用于加固支持轴74，防止支持轴74晃动。
43.作为进一步优化的又一实施方式，外壳1内，在旋转机构四周设有若干个冷盘管支架8，冷盘管支架8外侧开有若干个凹槽，凹槽用于镶嵌、盘放冷却管，防止boe槽内液体温度过高，影响晶圆3的清洗或腐蚀。
44.本实用新型的工作原理：
45.首先，在boe槽内放置清洗液，通过花篮支架5将放有晶圆3的花篮4放入槽内，启动电机，滚轴6在传动机构7的带动下缓慢的转动，滚轴6的圆角矩形结构，能够带动晶圆3在花篮4内旋转的同时进行上下往复运动，使晶圆3在清洗过程更加均匀、高效。
46.需要说明的是，在附图或说明书正文中，未绘示或描述的实现方式，均为所属技术领域中普通技术人员所知的形式，并未进行详细说明。此外，上述对各元件和方法的定义并不仅限于实施例中提到的各种具体结构、形状或方式。
47.还需要说明的是，本文可提供包含特定值的参数的示范，但这些参数无需确切等于相应的值，而是可在可接受的误差容限或设计约束内近似于相应值。实施例中提到的方向用语，如涉及“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“内”、“外”等，仅是参考附图的方向，并非用来限制本技术的保护范围。
48.上述说明示出并描述了本实用新型的优选实施例，如前所述，应当理解本实用新
型并非局限于本文所披露的形式，不应看作是对其他实施例的排除，而可用于各种其他组合、修改和环境，并能够在本文所述实用新型构想范围内，通过上述教导或相关领域的技术或知识进行改动。而本领域人员所进行的改动和变化不脱离本实用新型的精神和范围，则都应在本实用新型所附权利要求的保护范围内。