CN109537035B - 枚叶水平输送式的晶圆电镀装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开枚叶水平输送式的晶圆电镀装置，包括传动机构、第一冲洗室、蚀刻室、第二冲洗室、第三冲洗室、电镀室、第四冲洗室、第五冲洗室、吹风室和红外干燥室；传动机构包括入料传送开口和出料传送开口，入料传送开口和出料传送开口底部均固定设置有第一电机和传动装置，传动装置上部固定设置有支撑板，传动装置与支撑板中部水平设置的传动辊联动；第一冲洗室包括第一固定架，第二冲洗室包括第二固定架，第三冲洗室包括第三固定架。本发明通过设置传动机构、第一冲洗室、蚀刻室、第二冲洗室、第三冲洗室、电镀室、第四冲洗室、第五冲洗室、吹风室和红外干燥室，使得晶圆被传动辊单方向进行传动，有效降低电镀化学品的设备和维护成本。
Description
技术领域
本发明涉及半导体湿式制作设备领域，具体涉及枚叶水平输送式的晶圆电镀装置。
背景技术
半导体是指一种导电性可受控制，范围可从绝缘体至导体之间的材料，无论从科技或是经济发展角度来看，半导体的重要性都是非常巨大的，为了满足量产上的需求，半导体的电性必须是可预测并且稳定的。对于一个半导体而言，材料晶圆的缺陷通常是影响元件性能的主因。
目前的晶圆电镀装置，在使用上经常出现产能不足的情况，这种情况下需要增加多个机台来满足产能的生产。然而这样的话不仅对企业的经济损耗大，同时还非常占据企业厂房的空间。
发明内容
为了克服上述的技术问题，本发明的目的在于提供枚叶水平输送式的晶圆电镀装置，通过设置传动机构、第一冲洗室、蚀刻室、第二冲洗室、第三冲洗室、电镀室、第四冲洗室、第五冲洗室、吹风室和红外干燥室，使得晶圆被传动辊单方向进行传动，从初步去除晶圆表面粘附的脏污颗粒，到表面的氧化污染物质进行去除，到表面的残余低浓度的化学微蚀刻溶液进行去除，到表面的污染物进行完全去除，到电镀铜离子过程，到初步稀释去除表面残留的电镀化学溶液，到完全去除晶圆表面剩余残留电镀化学物质，到表面的水珠进行初步吹干，热传导使其充分干燥，最终被传递至出料传送开口。有效降低电镀化学品的设备和维护成本。
本发明的目的可以通过以下技术方案实现：
枚叶水平输送式的晶圆电镀装置，包括传动机构、第一冲洗室、蚀刻室、第二冲洗室、第三冲洗室、电镀室、第四冲洗室、第五冲洗室、吹风室和红外干燥室；
所述传动机构包括入料传送开口和出料传送开口，所述入料传送开口和出料传送开口底部均固定设置有第一电机和传动装置，所述传动装置上部固定设置有支撑板，所述传动装置与支撑板中部水平设置的传动辊联动；
所述第一冲洗室和第三冲洗室均包括去离水箱，第二冲洗室、第四冲洗室和第五冲洗室均包括市水箱，所述去离水箱和市水箱顶部均固定设置有第一固定架，所述第一固定架顶部中间位置两端均开设有螺纹滑槽，所述螺纹滑槽之间设置有相匹配的螺纹杆，所述螺纹杆顶部固定连接有第二电机的输出轴；
所述蚀刻室包括药液箱，所述药液箱上方固定设置有第二固定架，所述第二固定架顶部固定设置有滑槽板，所述滑槽板中间位置固定设置有限位板，所述滑槽板内两端均固定设置有第一气泵，所述第一气泵输出端固定连接有第一伸缩杆，所述第一伸缩杆固定连接有滑块；
所述电镀室包括槽体，所述槽体上方固定设置有阳极板，所述阳极板与槽体之间固定设置有内密封环，所述阳极板顶部固定设置有电镀水槽，所述电镀水槽一侧固定设置有外密封环；
所述吹风室包括第三固定架，所述第三固定架顶部和底部均固定设置有风刀底座，所述风刀底座之间固定设置有风刀口，所述风刀口顶部两侧分别固定设置有第一挡风板和第二挡风板；
所述红外干燥室包括第四固定架，所述第四固定架两侧表面贯穿设置有若干穿孔，所述第四固定架一侧固定设置有限位弹簧，所述限位弹簧上固定安装有弹性钮，所述弹性钮之间固定连接有加热灯管，所述第四固定架顶部固定设置有吊轨，所述吊轨底部滑动设置有鼓风机通管；
所述第一固定架、第二固定架、第三固定架、第四固定架之间均固定通过连接杆相连接。
进一步的，所述第二电机顶部设置有防尘盖，所述防尘盖底部两端固定连接有贯穿螺纹滑槽的吊杆，所述吊杆底部固定设置有第一喷嘴固定座，所述第一喷嘴固定座侧面固定设置有第一喷嘴。
进一步的，所述滑块底部贯穿滑槽板固定连接有第二气泵，所述第二气泵底部输出端连接第二伸缩杆，所述第二伸缩杆底部一侧固定设置有毛刷，所述毛刷一侧设置有第二喷嘴固定座，所述第二喷嘴固定座底部侧面设置有第二喷嘴，所述第二喷嘴与药液箱之间的管路螺旋式回转连接。
进一步的，所述第一挡风板和第二挡风板两端均通过挡风板固定杆连接至风刀底座顶部的通孔，所述挡风板固定杆两端转动设置有限位螺栓。
进一步的，所述鼓风机通管底部固定设置有鼓风机，所述鼓风机底部两侧固定设置有转动珠，所述转动珠之间转动设置有通风板，所述通风板表面固定设置有若干通风孔。
进一步的，所述电镀水槽内固定放置有电镀液。
本发明的有益效果：
(1)本发明的枚叶水平输送式的晶圆电镀装置，通过设置传动机构、第一冲洗室、蚀刻室、第二冲洗室、第三冲洗室、电镀室、第四冲洗室、第五冲洗室、吹风室和红外干燥室，使得晶圆被传动辊单方向进行传动，从初步去除晶圆表面粘附的脏污颗粒，到表面的氧化污染物质进行去除，到表面的残余低浓度的化学微蚀刻溶液进行去除，到表面的污染物进行完全去除，到电镀铜离子过程，到初步稀释去除表面残留的电镀化学溶液，到完全去除晶圆表面剩余残留电镀化学物质，到表面的水珠进行初步吹干，热传导使其充分干燥，最终被传递至出料传送开口。有效降低电镀化学品的设备和维护成本。
(2)通过设置第二电机，第二电机输出轴转动带动螺纹杆在螺纹滑槽中转动，带动防尘盖来回移动。防尘盖带动吊杆移动，吊杆带动第一喷嘴固定座移动，可以使得晶圆更加充分的被去离子水或者市水冲刷，使得整个过程电镀更加充分。
(3)通过吹风室，可以根据需要风量大小旋转限位螺栓，移动挡风板固定杆，推动第一挡风板和第二挡风板之间的距离，可以调整风刀口的风力大小，使得风速可以控制。
(4)通过设置红外干燥室，可以根据需要高度按下弹性钮，移动加热灯管的垂直高度。再松开弹性钮，弹性钮卡在穿孔内固定柱加热灯管。加热灯管对晶圆进行热辐射使其干燥。同时鼓风机通过底部通风孔吹送加热灯管产生的热风对晶圆进行热传导使其充分干燥。
附图说明
下面结合附图对本发明作进一步的说明。
图1是本发明枚叶水平输送式的晶圆电镀装置的结构示意图。
图2是本发明的传动机构的结构示意图。
图3是本发明的螺纹滑槽和螺纹杆连接结构示意图。
图4是本发明的第一冲洗室结构示意图。
图5是本发明的蚀刻室结构示意图电镀室结构示意图。
图6是本发明的电镀室结构示意图。
图7是本发明的吹风室结构示意图。
图8是本发明的风刀底座和风刀口连接结构示意图。
图9是本发明的红外干燥室的结构示意图。
图10是本发明的通风板侧面剖视图。
图中：1、传动机构；2、第一冲洗室；3、蚀刻室；4、第二冲洗室；5、第三冲洗室；6、电镀室；7、第四冲洗室；8、第五冲洗室；9、吹风室；10、红外干燥室；11、入料传送开口；12、出料传送开口；13、第一电机；14、传动装置；15、支撑板；16、传动辊；17、去离水箱；18、市水箱；19、第一固定架；20、螺纹滑槽；21、螺纹杆；22、第二电机；23、防尘盖；24、吊杆；25、第一喷嘴固定座；26、第一喷嘴；27、药液箱；28、第二固定架；29、滑槽板；291、限位板；30、第一气泵；31、第一伸缩杆；32、滑块；33、第二气泵；34、第二伸缩杆；35、毛刷；36、第二喷嘴固定座；37、第二喷嘴；38、槽体；39、阳极板；40、内密封环；41、电镀水槽；42、外密封环；43、第三固定架；44、风刀底座；45、风刀口；46、第一挡风板；47、第二挡风板；48、挡风板固定杆；49、限位螺栓；50、第四固定架；51、穿孔；52、限位弹簧；53、弹性钮；54、加热灯管；55、吊轨；56、鼓风机通管；57、鼓风机；58、转动珠；59、通风板；60、通风孔；61、连接杆。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。
请参阅图1-10所示，本发明为枚叶水平输送式的晶圆电镀装置，包括传动机构1、第一冲洗室2、蚀刻室3、第二冲洗室4、第三冲洗室5、电镀室6、第四冲洗室7、第五冲洗室8、吹风室9和红外干燥室10；
传动机构1包括入料传送开口11和出料传送开口12，入料传送开口11和出料传送开口12底部均固定设置有第一电机13和传动装置14，传动装置14上部固定设置有支撑板15，传动装置14与支撑板15中部水平设置的传动辊16联动；
第一冲洗室2和第三冲洗室5均包括去离水箱17，第二冲洗室4、第四冲洗室7和第五冲洗室8均包括市水箱18，去离水箱17和市水箱18顶部均固定设置有第一固定架19，第一固定架19顶部中间位置两端均开设有螺纹滑槽20，螺纹滑槽20之间设置有相匹配的螺纹杆21，螺纹杆21顶部固定连接有第二电机22的输出轴；
蚀刻室3包括药液箱27，药液箱27上方固定设置有第二固定架28，第二固定架28顶部固定设置有滑槽板29，滑槽板29中间位置固定设置有限位板291，滑槽板29内两端均固定设置有第一气泵30，第一气泵30输出端固定连接有第一伸缩杆31，第一伸缩杆31固定连接有滑块32；
电镀室6包括槽体38，槽体38上方固定设置有阳极板39，阳极板39与槽体38之间固定设置有内密封环40，阳极板39顶部固定设置有电镀水槽41，电镀水槽41一侧固定设置有外密封环42；
吹风室9包括第三固定架43，第三固定架43顶部和底部均固定设置有风刀底座44，风刀底座44之间固定设置有风刀口45，风刀口45顶部两侧分别固定设置有第一挡风板46和第二挡风板47；
红外干燥室10包括第四固定架50，第四固定架50两侧表面贯穿设置有若干穿孔51，第四固定架50一侧固定设置有限位弹簧52，限位弹簧52上固定安装有弹性钮53，弹性钮53之间固定连接有加热灯管54，第四固定架50顶部固定设置有吊轨55，吊轨55底部滑动设置有鼓风机通管56；
第一固定架17、第二固定架28、第三固定架43、第四固定架50和电镀水槽41之间均固定通过连接杆61相连接。
具体的，第二电机22顶部设置有防尘盖23，防尘盖23底部两端固定连接有贯穿螺纹滑槽20的吊杆24，吊杆24底部固定设置有第一喷嘴固定座25，第一喷嘴固定座25侧面固定设置有第一喷嘴26。滑块32底部贯穿滑槽板29固定连接有第二气泵33，第二气泵33底部输出端连接第二伸缩杆34，第二伸缩杆34底部一侧固定设置有毛刷35，毛刷35一侧设置有第二喷嘴固定座36，第二喷嘴固定座36底部侧面设置有第二喷嘴37，第二喷嘴37与药液箱27之间的管路螺旋式回转连接。第一挡风板46和第二挡风板47两端均通过挡风板固定杆48连接至风刀底座44顶部的通孔，挡风板固定杆48两端转动设置有限位螺栓49。鼓风机通管56底部固定设置有鼓风机57，鼓风机57底部两侧固定设置有转动珠58，转动珠58之间转动设置有通风板59，通风板59表面固定设置有若干通风孔60。电镀水槽41内固定放置有电镀液。
请参阅图1-10所示，本实施例的枚叶水平输送式的晶圆电镀装置设计的工作过程如下：
1)将待电镀晶圆放置在入料传送开口11上，第一电机13驱动传动装置14带动传动辊16水平传动。传动辊16将晶圆传送至去第一冲洗室2。第二电机22输出轴转动带动螺纹杆21在螺纹滑槽20中转动，带动防尘盖23来回移动。防尘盖23带动吊杆24移动，吊杆24带动第一喷嘴固定座25移动，第一喷嘴26抽去离水箱17内的去离水，排向晶圆，初步去除晶圆表面粘附的脏污颗粒。
2)传动辊16继续将晶圆传送至蚀刻室3，第一气泵30通过输出端来回第一伸缩杆31，第一伸缩杆31带动滑块32在滑槽板29之间来回移动。滑块32带动第二气泵33，第二气泵33底部的输出端推动第二伸缩杆34移动，底部的毛刷35对晶圆进行擦拭。同时第二喷嘴37通过管道抽取药液箱27内的药液，对晶圆表面的氧化污染物质进行去除。
3)传动辊16继续将晶圆传送至第二冲洗室4，第一喷嘴26抽取市水箱18内的市水，对晶圆表面的残余低浓度的化学微蚀刻溶液进行去除。传动辊16继续将晶圆传送至第三冲洗室5，第一喷嘴26通过管道抽取去离子水，对晶圆表面的污染物进行完全去除。
4)晶圆传送至电镀室6，阳极板39对晶圆进行电镀铜离子过程。电镀完毕后，晶圆再传送至第四冲洗室7，第一喷嘴26喷出大量市水冲击晶圆表面，初步稀释去除表面残留的电镀化学溶液。再传动至去第五冲洗室8，第一喷嘴26喷出市水，完全去除晶圆表面剩余残留电镀化学物质。
5)晶圆再传送至吹风室9，根据需要风量大小旋转限位螺栓49，移动挡风板固定杆48，推动第一挡风板46和第二挡风板47之间的距离，风刀口45对晶圆表面的水珠进行初步吹干。晶圆再传送至红外干燥室10，根据需要高度按下弹性钮53，移动加热灯管54的垂直高度。再松开弹性钮53，弹性钮53卡在穿孔51内固定柱加热灯管54。加热灯管54对晶圆进行热辐射使其干燥。同时鼓风机57通过底部通风孔60吹送加热灯管54产生的热风对晶圆进行热传导使其充分干燥。最终传动辊16将晶圆传递至出料传送开口12。
在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“示例”、“具体示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。
以上内容仅仅是对本发明所作的举例和说明，所属本技术领域的技术人员对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，只要不偏离发明或者超越本权利要求书所定义的范围，均应属于本发明的保护范围。
Claims (4)
1.枚叶水平输送式的晶圆电镀装置，其特征在于，包括传动机构(1)、第一冲洗室(2)、蚀刻室(3)、第二冲洗室(4)、第三冲洗室(5)、电镀室(6)、第四冲洗室(7)、第五冲洗室(8)、吹风室(9)和红外干燥室(10)；
所述传动机构(1)包括入料传送开口(11)和出料传送开口(12)，所述入料传送开口(11)和出料传送开口(12)底部均固定设置有第一电机(13)和传动装置(14)，所述传动装置(14)上部固定设置有支撑板(15)，所述传动装置(14)与支撑板(15)中部水平设置的传动辊(16)联动；
所述第一冲洗室(2)和第三冲洗室(5)均包括去离水箱(17)，第二冲洗室(4)、第四冲洗室(7)和第五冲洗室(8)均包括市水箱(18)，所述去离水箱(17)和市水箱(18)顶部均固定设置有第一固定架(19)，所述第一固定架(19)顶部中间位置两端均开设有螺纹滑槽(20)，所述螺纹滑槽(20)之间设置有相匹配的螺纹杆(21)，所述螺纹杆(21)顶部固定连接有第二电机(22)的输出轴；
所述蚀刻室(3)包括药液箱(27)，所述药液箱(27)上方固定设置有第二固定架(28)，所述第二固定架(28)顶部固定设置有滑槽板(29)，所述滑槽板(29)中间位置固定设置有限位板(291)，所述滑槽板(29)内两端均固定设置有第一气泵(30)，所述第一气泵(30)输出端固定连接有第一伸缩杆(31)，所述第一伸缩杆(31)固定连接有滑块(32)；
所述电镀室(6)包括槽体(38)，所述槽体(38)上方固定设置有阳极板(39)，所述阳极板(39)与槽体(38)之间固定设置有内密封环(40)，所述阳极板(39)顶部固定设置有电镀水槽(41)，所述电镀水槽(41)一侧固定设置有外密封环(42)；
所述吹风室(9)包括第三固定架(43)，所述第三固定架(43)顶部和底部均固定设置有风刀底座(44)，所述风刀底座(44)之间固定设置有风刀口(45)，所述风刀口(45)顶部两侧分别固定设置有第一挡风板(46)和第二挡风板(47)；
所述红外干燥室(10)包括第四固定架(50)，所述第四固定架(50)两侧表面贯穿设置有若干穿孔(51)，所述第四固定架(50)一侧固定设置有限位弹簧(52)，所述限位弹簧(52)上固定安装有弹性钮(53)，所述弹性钮(53)之间固定连接有加热灯管(54)，所述第四固定架(50)顶部固定设置有吊轨(55)，所述吊轨(55)底部滑动设置有鼓风机通管(56)；
所述第二电机(22)顶部设置有防尘盖(23)，所述防尘盖(23)底部两端固定连接有贯穿螺纹滑槽(20)的吊杆(24)，所述吊杆(24)底部固定设置有第一喷嘴固定座(25)，所述第一喷嘴固定座(25)侧面固定设置有第一喷嘴(26)；
所述滑块(32)底部贯穿滑槽板(29)固定连接有第二气泵(33)，所述第二气泵(33)底部输出端连接第二伸缩杆(34)，所述第二伸缩杆(34)底部一侧固定设置有毛刷(35)，所述毛刷(35)一侧设置有第二喷嘴固定座(36)，所述第二喷嘴固定座(36)底部侧面设置有第二喷嘴(37)，所述第二喷嘴(37)与药液箱(27)之间的管路螺旋式回转连接；
所述第一固定架(19)、第二固定架(28)、第三固定架(43)、第四固定架(50)和电镀水槽(41)之间均固定通过连接杆(61)相连接，所述第一喷嘴(26)与第二喷嘴(37)设置于同一水平线，所述第一固定架(19)、第二固定架(28)、第三固定架(43)、第四固定架(50)和电镀水槽(41)的底面均固定设置于支撑板(15)的顶部。
2.根据权利要求1所述的枚叶水平输送式的晶圆电镀装置,其特征在于，所述第一挡风板(46)和第二挡风板(47)两端均通过挡风板固定杆(48)连接至风刀底座(44)顶部的通孔，所述挡风板固定杆(48)两端转动设置有限位螺栓(49)。
3.根据权利要求1所述的枚叶水平输送式的晶圆电镀装置,其特征在于，所述鼓风机通管(56)底部固定设置有鼓风机(57)，所述鼓风机(57)底部两侧固定设置有转动珠(58)，所述转动珠(58)之间转动设置有通风板(59)，所述通风板(59)表面固定设置有若干通风孔(60)。
4.根据权利要求1所述的枚叶水平输送式的晶圆电镀装置,其特征在于，所述电镀水槽(41)内固定放置有电镀液。
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