一种晶圆去胶剥离设备的制作方法

本发明涉及半导体制程设备领域，更具体涉及一种晶圆去胶剥离设备。

背景技术：

1、晶圆光刻是半导体工艺中的重要步骤，其流程包括晶圆生产、光刻胶的涂覆、曝光、显影以及清洗等步骤，晶圆表面所涂覆的光刻胶经过后续曝光和显影制程后，其表面残留的光刻胶以及其他杂质需要通过清洗去除。现有的晶圆去胶剥离设备通常包括浸泡去胶、喷淋去胶以及清洗三个步骤。

2、上述现有晶圆去胶剥离设备所包含的三个步骤中，浸泡去胶步骤的目的在于软化晶圆表面残留的光刻胶，起到一定的去胶作用，以备喷淋步骤将晶圆表面剩余残留且经过浸泡软化的光刻胶去除，最后经过清洗步骤完成整个去胶剥离制程，后续需要对清洗完成的晶圆进行干燥。现有晶圆去胶剥离步骤所采用的清洗液通常为去离子水，存在一定的腐蚀性，上述晶圆去胶剥离设备不具备去除清洗过程中残留于晶圆表面的清洗液的效果，晶圆表面经过后续干燥由于残留的清洗液滴对晶圆表面的腐蚀可能导致水痕产生。同时，现有技术中的晶圆去胶剥离设备通常仅适配一种尺寸的晶圆，针对另一尺寸晶圆的去胶清洗需要另外一台单独适配该尺寸晶圆的去胶清洗设备，需要占用较大的生产空间的同时带来更高的晶圆生产成本。

3、有鉴于此，有必要对现有技术中的晶圆去胶剥离设备予以改进，以解决上述问题。

技术实现思路

1、本发明的目的在于公开一种晶圆去胶剥离设备，用以解决现有晶圆去胶剥离设备的清洗步骤不具备去除晶圆表面残留液滴的效果，进而导致晶圆表面产生水痕的问题，并且可以同时适配两种尺寸晶圆的去胶剥离需要，从而使得生产不同尺寸晶圆的成本有效降低。

2、为实现上述目的，本发明提供了一种晶圆去胶剥离设备，包括：机架，以及安装于机架的浸泡装置、喷淋装置和清洗装置，所述浸泡装置、喷淋装置以及清洗装置均适配于第一尺寸晶圆和第二尺寸晶圆的浸泡、喷淋和清洗步骤，通过安装于机架的传递装置令第一尺寸晶圆或第二尺寸晶圆依次在浸泡装置、喷淋装置以及清洗装置之间传递，所述喷淋装置及清洗装置均设有主腔体和驱动组件，所述清洗装置还包括清洗干燥装置；

3、所述驱动组件包括驱动构件和驱动盘，所述驱动构件的驱动端与驱动盘同轴固定，第一尺寸晶圆或第二尺寸晶圆放置于所述驱动盘上表面并通过所述驱动构件驱使于所述主腔体内转动；

4、所述清洗干燥装置包括驱动摆臂、清洗喷头和干燥喷头，所述清洗喷头和干燥喷头分别向置于所述驱动盘表面的第一尺寸晶圆或第二尺寸晶圆喷洒清洗药品和干燥药品，所述驱动摆臂带动所述清洗喷头和干燥喷头摆动。

5、作为本发明的进一步改进，所述机架位于所述浸泡装置上方设置晶圆对中装置，所述晶圆对中装置包括底板、用于定位第一尺寸晶圆的第一对中环以及用于定位第二尺寸晶圆的第二对中环，所述第一对中环和第二对中环同心固定于所述底板的上表面；

6、所述第一对中环的高度低于第二对中环的高度，所述第二对中环靠近第一对中环一侧放置第二尺寸晶圆时，所述第二尺寸晶圆的底面与第一对中环的顶壁接触，所述第一对中环和第二对中环沿同一直线均开设供传递装置伸入的让位口。

7、作为本发明的进一步改进，所述浸泡装置包括承托花篮、调节腔体以及浸泡腔体，所述调节腔体连通于浸泡腔体的上方，所述承托花篮包括调节机构和花篮本体，所述调节机构驱使所述花篮本体于所述调节腔体和浸泡腔体之间升降；

8、所述花篮本体平行分布若干用于承托第一尺寸晶圆的第一承托槽、以及若干用于承托第二尺寸晶圆的第二承托槽，第一尺寸晶圆置于所述第一承托槽内或第二尺寸晶圆置于所述第二承托槽内时均平行于所述花篮本体的顶壁和底壁；

9、所述调节机构包括调节组件，所述调节组件驱使所述花篮本体的长度方向以及花篮本体内承托的第一尺寸晶圆和/或第二尺寸晶圆所在平面与所述浸泡腔体的长度方向之间形成夹角。

10、作为本发明的进一步改进，所述调节机构包括第一升降装置、连接座、升降轴以及调节组件，所述第一升降装置的驱动端与连接座相连，所述连接座远离第一升降装置一端与升降轴的顶端相连，所述升降轴的底端穿过所述调节腔体的顶壁后通过所述调节组件连接所述花篮本体。

11、作为本发明的进一步改进，所述调节组件包括第二升降装置、安装座、驱动轴以及转动组件，所述安装座连接于升降轴的顶端并与所述第二升降装置的驱动端相连，所述第二升降装置安装于所述连接座的上表面，所述驱动轴穿过所述连接座后沿轴向穿过所述升降轴以连接所述转动组件；

12、所述转动组件包括第一铰接座、第二铰接座、第三铰接座、第四铰接座以及连杆，所述第一铰接座固接于所述升降轴的底端，所述第二铰接座和第三铰接座均固接于所述花篮本体的顶壁，所述驱动轴的底端穿过第一铰接座后连接第四铰接座，所述第一铰接座与第二铰接座铰接，所述连杆一端与第三铰接座铰接，另一端与第四铰接座铰接。

13、作为本发明的进一步改进，所述花篮本体垂直于长度方向的两侧分别形成一开口，所述花篮本体位于开口两侧的侧壁处均布若干第一承托槽和第二承托槽，若干所述第一承托槽位于若干所述第二承托槽上方；

14、若干所述第一承托槽之间垂直贯穿第一限位柱，所述第一限位柱对应每个第一承托槽开设一第一限位槽；

15、花篮本体一侧开口外侧设置第二限位柱，所述第二限位柱对应每个第二承托槽开设一第二限位槽，所述调节组件驱使所述花篮本体的长度方向与所述浸泡腔体的长度方向之间形成夹角时，所述第一尺寸晶圆和/或第二尺寸晶圆的底端分别卡持于第一限位槽和/或第二限位槽内。

16、作为本发明的进一步改进，所述喷淋装置及清洗装置均包括不少于三个的施力臂，所述施力臂包括施力部、连接段和受力部，所述连接段通过复位件与驱动盘相连；

17、所述驱动盘的上表面围绕轴心分布若干用于定位第一尺寸晶圆的第一定位销，所述施力部包括第一夹持臂，所述受力部未受力状态下所述第一夹持臂夹持第一尺寸晶圆的边缘；

18、所述驱动盘的上表面围绕轴心分布若干用于定位第二尺寸晶圆的第二定位销，所述第二定位销的高度大于第一定位销的高度，所述第二尺寸晶圆的半径大于第一尺寸晶圆的半径，若干所述第二定位销之间放置所述第二尺寸晶圆时，所述驱动盘上不放置第一尺寸晶圆，所述第二尺寸晶圆的下表面与所述第一定位销的顶端接触，所述施力部位于所述第一夹持臂上方设置第二夹持臂，所述受力部未受力状态下所述第二夹持臂夹持第二尺寸晶圆的边缘。

19、作为本发明的进一步改进，所述传递装置包括承托手指、第一直线机构、第二直线机构以及转动装置，所述第一直线机构沿高度方向连接于机架处，所述第一直线机构的驱动端驱使第二直线机构沿机架的高度方向升降，所述转动装置的驱动端驱使所述第二直线机构于第一尺寸晶圆所在平面内转动；

20、所述第二直线机构的驱动端驱使所述承托手指沿第一尺寸晶圆的任意一条直径方向移动，所述承托手指在晶圆对中装置、浸泡装置、喷淋装置以及清洗装置之间传递第一尺寸晶圆或第二尺寸晶圆。

21、作为本发明的进一步改进，所述传递装置还包括承托板，所述承托板一端与第一直线机构的驱动端相连，另一端与机架的立柱滑移连接，所述转动装置的底壁连接于所述承托板的上表面，所述转动装置的驱动端竖直向上连接第二直线机构。

22、作为本发明的进一步改进，所述第二直线机构包括主板、传送皮带以及传送架，所述转动装置的驱动端与主板的底面固定连接，所述传送皮带沿主板的长度方向设置于主板的上表面，所述传送皮带通过传送架与承托手指相连。

23、作为本发明的进一步改进，所述驱动摆臂位于驱动盘上方一端连接安装部，所述清洗喷头和干燥喷头均形成于所述安装部的水平部处，所述驱动摆臂内穿设第一管道、第二管道和第三管道，所述第一管道与清洗喷头相连以使清洗喷头喷洒清洗药品，所述第二管道和第三管道均与干燥喷头相连以使干燥喷头喷洒混合干燥药品。

24、作为本发明的进一步改进，还包括：辅助清洗摆臂，通过所述辅助清洗摆臂向第一尺寸晶圆或第二尺寸晶圆的表面喷洒纯水。

25、与现有技术相比，本发明的有益效果是：首先，构成晶圆去胶清洗设备的浸泡装置、喷淋装置以及清洗装置均适配于第一清洗装置和第二清洗装置的浸泡、喷淋以及清洗步骤，通过传递装置在浸泡装置、喷淋装置以及清洗装置之间依次传递第一尺寸晶圆和第二尺寸晶圆，从而实现通过同一晶圆去胶清洗设备以实现对第一尺寸晶圆和第二尺寸晶圆的去胶清洗需要，相较于现有技术中每一特定尺寸晶圆均需要配置一去胶清洗设备而言，有效提高了去胶清洗设备的适配范围，从而减少生产不同尺寸晶圆所需要配备的去胶清洗设备的数量，有效降低晶圆生产成本、节约生产空间。进一步的，通过在清洗装置处配置由清洗干燥装置，晶圆经过浸泡和喷淋后完成基本的去胶流程，清洗装置中通过构成清洗干燥装置的清洗喷头喷洒清洗药品，清洗完成后通过构成清洗干燥装置的干燥喷头喷洒干燥药品，残留于第一尺寸晶圆或第二尺寸表面的清洗药品被干燥药品破坏表面张力，并随着第一尺寸晶圆或第二尺寸晶圆的旋转甩除，从而有效避免由于干燥药品残留于晶圆表面而导致晶圆经过后续烘干形成水痕的问题。

26、其次，晶圆具备各种尺寸，例如：4寸、6寸、8寸、12寸等，目前更为常见的晶圆尺寸为8寸和12寸，因此，上述第一尺寸晶圆为8寸晶圆，第二尺寸晶圆为12寸晶圆，在对第一尺寸晶圆进行清洗去胶时，令受力部受力下移，第一夹持臂抬起，将第一尺寸晶圆置于多个第一定位销之间，再令受力部恢复未受力状态，复位件带动第一夹持臂下压至夹持第一尺寸边缘。在对第二尺寸晶圆进行清洗去胶时，令受力部受力下移，第二夹持臂抬起，将第二尺寸晶圆置于多个第二定位销之间，此时第二尺寸晶圆的底面与第二定位销的顶端接触，再令受力部恢复未受力状态，复位件带动第二夹持臂下压至夹持第一尺寸边缘。从而实现对两种尺寸晶圆，即第一尺寸晶圆和第二尺寸晶圆的限位目的，再启动第一清洗摆臂即可分别对第一尺寸晶圆或第二尺寸晶圆进行清洗和干燥。

27、最后，浸泡装置由承托花篮、调节腔体以及浸泡腔体构成，并且承托花篮包括花篮本体和调节组件构成，花篮本体所开设的第一承托槽和第二承托槽分别用于承托第一尺寸晶圆和第二尺寸晶圆，从而达到第一尺寸晶圆和第二尺寸晶圆均可于浸泡腔体内进行浸泡制程以便除胶。调节组件进一步包括第一升降装置、连接座、升降轴以及调节组件，通过第一升降装置、连接座以及升降轴驱使花篮本体于调节腔体和浸泡腔体之间升降，并且，当花篮本体位于调节腔体内时，调节组件带动花篮本体以及内部承托的第一尺寸晶圆和/或第二尺寸晶圆所在平面与浸泡腔体的长度方向之间形成夹角，从而使第一尺寸晶圆和/或第二尺寸晶圆以倾斜状态浸没于浸泡腔体内的化学液中，以达到更为彻底的去胶效果。