[实用新型]晶圆偏转装置和晶圆处理装备

说明书

本申请公开了一种晶圆偏转装置，包括晶圆托架和驱动晶圆托架在第一定向和第二定向之间摆动的驱动机构，其控制晶圆托架以符合预定的角速度‑时间曲线的方式从第一定向摆动到第二定向，角速度‑时间曲线包括至少一个加速段和至少一个减速段，驱动机构包括摆动轴和驱动摆动轴旋转的电机组件，晶圆托架与摆动轴连接以随摆动轴摆动，晶圆托架包括弓形托臂，弓形托臂的轮廓为60^o‑180^o的圆弧，托臂上对称的设置有多个凸起状的用于托起支撑晶圆的支托部，支托部具有深度为2mm‑5mm的用于载置晶圆的V形槽，支托部彼此之间沿弓形托臂的轮廓方向相距超过5mm并且它们长度之和不超过236mm。本申请还公开了一种具有上述晶圆偏转装置的晶圆处理装备。

技术领域

本实用新型涉及半导体制造设备领域，特别是涉及一种晶圆偏转装置以及晶圆处理装备。

背景技术

化学机械抛光(Chemical Mechanical Planarization, CMP)是集成电路(IC) 制造中获得全局平坦化的一种超精密表面加工工艺。在化学机械抛光中大量使用的化学试剂和研磨剂会造成晶圆表面的污染，所以在抛光之后需要通过清洗和干燥工艺去除晶圆表面的污染物，以提供光滑洁净的晶圆表面。

马兰戈尼提拉干燥是一种具有前景的干燥技术，其通过在晶圆从液面升起的过程中，在气液固三相界面弯液面处喷射诸如IPA蒸汽之类的具有表面活性的有机物蒸汽诱导产生马兰戈尼效应而实现晶圆表面干燥。

在一些采用马兰戈尼干燥技术的晶圆处理装备中，晶圆首先从容器的一个端口被送入到液体中，在液体中偏转一定角度后，再由容器的另一个端口被送出并同时进行马兰戈尼干燥。然而，这样的晶圆处理装备并非没有缺陷。例如，如图1所示，其中用于实现晶圆液下偏转的装置尚不成熟，在转动启动和转动停止的两个时间点附近，晶圆角速度变化剧烈，产生较大的瞬间阻力矩，易导致晶圆受损等情况发生。容易理解的是，晶圆液下偏转的装置与晶圆接触的长度(面积)越大则越不容易由于阻力矩过大而使晶圆碎裂，但越容易产生诸如卡片(晶圆被卡住)等其他问题，因此一方面希望避免碎片风险，一方面又希望尽可能减小晶圆液下偏转的装置与晶圆的接触面积和接触长度。

因此，亟待提出一种改善晶圆受力情况和作业效率的晶圆液下偏转技术及晶圆处理技术。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种晶圆偏转装置以及晶圆处理装备，其改善晶圆液下偏转时的受力情况，避免晶圆受损，提高操作效率。

根据本实用新型的一个方面，提供一种晶圆偏转装置，包括晶圆托架和用于驱动晶圆托架在第一定向和第二定向之间摆动的驱动机构，其中所述驱动机构控制所述晶圆托架以符合预定的角速度-时间曲线的方式从所述第一定向摆动到第二定向，所述角速度-时间曲线包括至少一个加速段和至少一个减速段；其中，所述驱动机构包括摆动轴和驱动摆动轴旋转的电机组件，所述晶圆托架与所述摆动轴连接以随摆动轴摆动，所述晶圆托架包括弓形托臂，所述弓形托臂的轮廓为60^o - 180^o的圆弧，并且所述托臂上对称的设置有多个凸起状的用于托起支撑晶圆的支托部，所述支托部具有深度为2mm-5mm的用于载置晶圆的V形槽，所述多个支托部彼此之间沿所述弓形托臂的轮廓方向相距超过5mm并且所述多个支托部的长度之和不超过236mm。

在一些实施例中，每一个所述加速段和减速段中的瞬时加速度绝对值小于等于200 rad/s²，并且所述加速段和减速段的时间长度总和为所述角速度-时间曲线的时间长度总和的30%以上。

在一些实施例中，所述角速度-时间曲线由一个加速段和一个减速段构成。

在一些实施例中，所述角速度-时间曲线的加速段的时间长度总和与减速段的时间长度总和的比值为r，1r≤8，优选1r≤5。

在一些实施例中，所述角速度-时间曲线的加速段和/或减速段的加速度绝对值是随时间递减的。