一种晶圆芯片加工旋涂装置的制作方法

1.0001.本发明涉及晶圆旋涂技术领域，具体为一种晶圆芯片加工旋涂装置。


背景技术：

2.0002.旋涂法是将一定剂量的流体材料滴于基板中心，通过高速旋转的方法用离心力将流体材料均匀涂覆于基板表面的方法。晶圆芯片加工过程中，无论是光刻工艺中的光阻涂布，还是扩散工艺中的液态源扩散，都离不开旋涂法，从而需要使用旋涂装置对晶圆进行旋涂操作。
3.0003.现有的晶圆芯片加工旋涂装置一般都是将晶圆放置在承载盘上的旋转吸头上进行吸附并高速旋转，并利用涂抹头通过导管从储料筒内吸取涂料进行涂抹，但是，旋涂时如果晶圆中心位置与吸头主轴中心位置有偏差时，高速旋转状态下不仅会引起晶圆振动和应力，促使晶圆破碎机旋涂机损坏风险，而且还会出现局部边缘堆积及覆盖不满的现象，影响晶圆芯片的生产质量，同时，晶圆的表面容易粘附灰尘等杂质，也会影响影响晶圆芯片的生产质量，并且，不便于根据晶圆的直径尺寸调节旋涂时涂料的剂量，容易造成涂料的浪费。


技术实现要素：

4.0004.本发明的目的在于提供一种晶圆芯片加工旋涂装置，以解决上述背景技术中提出的问题。
5.0005.为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种晶圆芯片加工旋涂装置，包括承载盘和设置在承载盘上的旋转吸头，所述承载盘的顶部通过第一升降机构连接有移动罩，且移动罩的顶部通过第二升降机构连接有移动盘，所述移动盘的底部固定插设有滴管，所述移动盘的底部通过复位机构连接有多个阵列设置的移动块，且移动块的底部固定连接有多个阵列设置的斜板，所述移动块的侧壁设置有用于对晶圆进行吹气清理的吹气机构，且移动盘的顶部设置有用于根据晶圆直径调节旋涂剂量的调节机构。
6.0006.优选的，所述第一升降机构包括固定连接在承载盘侧壁的第一连接板，且第一连接板的顶部固定连接有第一套杆，所述第一套杆的侧壁套设有第一套管，且第一套管的上端固定连接有第二连接板，所述第二连接板与移动罩的侧壁固定，且第一连接板的顶部固定连接有第一螺纹杆，所述第一螺纹杆的侧壁螺纹连接有第一螺纹管，且第一螺纹管的上端与第二连接板的底部固定，所述第一连接板的底部固定连接有第一电机，且第一电机的输出端与第一螺纹杆的下端固定。
7.0007.优选的，所述第二升降机构包括固定连接在移动盘顶部的第二套管，且第二套管内插设有第二套杆，所述第二套杆的上端与移动罩的顶部固定，且移动盘的顶部固定连接有第二螺纹管，所述第二螺纹管内螺纹连接有第二螺纹杆，且第二螺纹杆的上端与移动罩的顶部转动连接，所述移动罩的顶部固定连接有第二电机，且第二电机的输出端与第二螺纹杆的上端固定。
8.0008.优选的，所述复位机构包括插设在各个移动块侧壁两个对称设置的第一t形导杆，且第一t形导杆的侧壁套设有支撑板，所述支撑板与移动盘的底部固定，且第一t形导杆的侧壁套设有第一弹簧。
9.0009.优选的，所述吹气机构包括固定连接在各个移动块侧壁的储气管，且储气管内滑动连接有活塞，所述活塞的端部固定连接有推动杆，且推动杆的另一端与支撑板的侧壁固定，所述储气管的端部固定连接有l形设置的出气管，且出气管的下端固定连接有多个吹气管。
10.0010.优选的，所述调节机构包括固定连接在滴管上端的环形箱，且环形箱内通过转轴转动连接有转动盘，所述转动盘的顶部开设有多个阵列设置的暂存槽，且移动罩的顶部固定连接有储存箱，所述储存箱和环形箱之间固定连接有连接管，且转轴的转动通过驱动机构进行驱动。
11.0011.优选的，所述驱动机构包括固定连接在转轴侧壁多个阵列设置的凸块，且移动盘的顶部滑动连接有安装板，所述安装板的侧壁通过伸缩机构连接有多个阵列设置的三角块，所述三角块包括斜面和限位面，且安装板的移动通过第一推动机构进行推动。
12.0012.优选的，所述伸缩机构包括开设在安装板侧壁的滑动槽，且滑动槽的侧壁通过第二弹簧滑动连接有滑动板，所述三角块与滑动板的侧壁固定。
13.0013.优选的，所述第一推动机构包括固定连接在移动盘顶部两个对称设置的第一固定块，且第一固定块的侧壁通过转动销转动连接有转动板，所述转动板的另一端转动连接有连杆，所述连杆的另一端与安装板的侧壁转动连接，且转动板的转动通过第二推动机构进行推动。
14.0014.优选的，所述第二推动机构包括固定连接在移动块侧壁的第二固定块，且第二固定块的侧壁插设有移动杆，所述移动杆的侧壁固定套设有第一固定环和第二固定环，且移动杆的侧壁套设有第三弹簧，所述移动盘的底部开设有条形开口，且移动杆的上端贯穿条形开口并与转动板的底部滑动连接，所述移动块的侧壁固定连接有安装块，且安装块的侧壁固定插设有距离传感器。
15.0015.与现有技术相比，本发明的有益效果是：该种晶圆芯片加工旋涂装置，通过设置第一升降机构、第二升降机构、吹气机构和调节机构等，能够在旋涂前，对晶圆进行自动居中定位，更加安全可靠，并保证旋涂的质量，同时，能够对晶圆的表面进行自动吹气清理，保证旋涂的质量，并且，便于根据晶圆的直径尺寸，对旋涂时的涂料剂量进行自动调节，保证旋涂效果的同时，避免涂料的浪费。
附图说明
16.0016.图1为本发明的整体结构示意图；图2为本发明中移动罩的剖视结构示意图；图3为本发明中移动罩的内部结构示意图；图4为本发明中第一推动机构的位置示意图；图5为本发明中环形箱的剖视结构示意图；图6为本发明中驱动机构的位置示意图；图7为图3中a处的放大结构示意图；
图8为图4中b处的放大结构示意图；图9为图6中c处的放大结构示意图；图10为图7中d处的放大结构示意图。
17.0017.图中：1、承载盘；101、旋转吸头；2、第一升降机构；201、第一连接板；202、第一套杆；203、第一套管；204、第二连接板；205、第一螺纹杆；206、第一螺纹管；207、第一电机；3、第二升降机构；301、第二套管；302、第二套杆；303、第二螺纹管；304、第二螺纹杆；305、第二电机；4、复位机构；401、支撑板；402、第一t形导杆；403、第一弹簧；5、吹气机构；501、储气管；502、出气管；503、吹气管；504、活塞；505、推动杆；6、调节机构；601、环形箱；602、连接管；603、转轴；604、转动盘；605、暂存槽；606、储存箱；7、驱动机构；701、凸块；702、安装板；703、三角块；704、斜面；705、限位面；8、伸缩机构；801、滑动槽；802、第二弹簧；803、滑动板；9、第一推动机构；901、第一固定块；902、转动销；903、转动板；904、连杆；10、第二推动机构；1001、第二固定块；1002、移动杆；1003、第一固定环；1004、第三弹簧；1005、条形开口；1006、安装块；1007、距离传感器；1008、第二固定环；11、移动罩；12、移动盘；13、滴管；14、移动块；15、斜板。
具体实施方式
18.0018.下面将结合本发明实施例中的附图，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做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
19.0019.请参阅图1-图10，本发明提供一种技术方案：一种晶圆芯片加工旋涂装置，包括承载盘1和设置在承载盘1上的旋转吸头101，旋转吸头101能够实现对晶圆的吸附和高速旋转，为本技术领域的公知技术在此不做赘述，承载盘1的顶部通过第一升降机构2连接有移动罩11，且移动罩11的顶部通过第二升降机构3连接有移动盘12，移动盘12的底部固定插设有滴管13，移动盘12的底部通过复位机构4连接有多个阵列设置的移动块14，且移动块14的底部固定连接有多个阵列设置的斜板15，移动块14的侧壁设置有用于对晶圆进行吹气清理的吹气机构5，且移动盘12的顶部设置有用于根据晶圆直径调节旋涂剂量的调节机构6，能够在旋涂前，对晶圆进行自动居中定位，更加安全可靠，并保证旋涂的质量，同时，能够对晶圆的表面进行自动吹气清理，保证旋涂的质量，并且，便于根据晶圆的直径尺寸，对旋涂时的涂料剂量进行自动调节，保证旋涂效果的同时，避免涂料的浪费。
20.0020.第一升降机构2包括固定连接在承载盘1侧壁的第一连接板201，且第一连接板201的顶部固定连接有第一套杆202，第一套杆202的侧壁套设有第一套管203，且第一套管203的上端固定连接有第二连接板204，第二连接板204与移动罩11的侧壁固定，且第一连接板201的顶部固定连接有第一螺纹杆205，第一螺纹杆205的侧壁螺纹连接有第一螺纹管206，且第一螺纹管206的上端与第二连接板204的底部固定，第一连接板201的底部固定连接有第一电机207，且第一电机207的输出端与第一螺纹杆205的下端固定，当需要对晶圆进行旋涂时，启动第一电机207，第一电机207的转动带动第一螺纹杆205的转动，从而使得移动罩11向下移动并将承载盘1罩起，从而避免旋涂时外部的灰尘等进入，保证旋涂的质量。
21.0021.第二升降机构3包括固定连接在移动盘12顶部的第二套管301，且第二套管
301内插设有第二套杆302，第二套杆302的上端与移动罩11的顶部固定，且移动盘12的顶部固定连接有第二螺纹管303，第二螺纹管303内螺纹连接有第二螺纹杆304，且第二螺纹杆304的上端与移动罩11的顶部转动连接，移动罩11的顶部固定连接有第二电机305，且第二电机305的输出端与第二螺纹杆304的上端固定，启动第二电机305，第二电机305的转动带动第二螺纹杆304的转动进而带动移动盘12向下移动。
22.0022.复位机构4包括插设在各个移动块14侧壁两个对称设置的第一t形导杆402，且第一t形导杆402的侧壁套设有支撑板401，支撑板401与移动盘12的底部固定，且第一t形导杆402的侧壁套设有第一弹簧403，对移动块14和斜板15的移动起到导向与复位作用。
23.0023.吹气机构5包括固定连接在各个移动块14侧壁的储气管501，且储气管501内滑动连接有活塞504，活塞504的端部固定连接有推动杆505，且推动杆505的另一端与支撑板401的侧壁固定，储气管501的端部固定连接有l形设置的出气管502，且出气管502的下端固定连接有多个吹气管503，当移动块14进行移动时，带动储气管501进行同步移动，同时，第一弹簧403被压缩，从而使得活塞504对储气管501内的空气进行挤压，并通过出气管502后经吹气管503喷射在晶圆芯片的表面，能够在旋涂前，对晶圆的表面进行自动吹气清理，保证旋涂的质量。
24.0024.调节机构6包括固定连接在滴管13上端的环形箱601，且环形箱601内通过转轴603转动连接有转动盘604，转动盘604的顶部开设有多个阵列设置的暂存槽605，且移动罩11的顶部固定连接有储存箱606，储存箱606和环形箱601之间固定连接有连接管602，且转轴603的转动通过驱动机构7进行驱动，储存箱606内的涂料通过连接管602进入暂存槽605内暂存，当需要进行旋涂时，通过驱动机构7驱动转轴603进行转动，转轴603的转动带动转动盘604的转动，从而使得暂存槽605内暂存的涂料通过滴管13滴落在晶圆上，并且，根据晶圆的直径尺寸，通过驱动机构7控制转轴603以及转动盘604的转动角度，即可控制有多少个暂存槽605内的涂料能够进入滴管13中，进而控制旋涂的剂量。
25.0025.驱动机构7包括固定连接在转轴603侧壁多个阵列设置的凸块701，且移动盘12的顶部滑动连接有安装板702，安装板702的侧壁通过伸缩机构8连接有多个阵列设置的三角块703，三角块703包括斜面704和限位面705，且安装板702的移动通过第一推动机构9进行推动，在进行旋涂时，通过第一推动机构9推动安装板702向靠近条形开口1005的方向移动，当安装板702进行移动时，使得限位面705与凸块701相抵，从而驱动转轴603进行转动，转轴603的转动带动转动盘604的同步转动，此时，暂存槽605内暂存的涂料通过滴管13滴落在晶圆的表面，同时，使得旋转吸头101高速旋转即可实现旋涂操作。
26.0026.伸缩机构8包括开设在安装板702侧壁的滑动槽801，且滑动槽801的侧壁通过第二弹簧802滑动连接有滑动板803，三角块703与滑动板803的侧壁固定，对三角块703的移动起到导向与复位作用。
27.0027.第一推动机构9包括固定连接在移动盘12顶部两个对称设置的第一固定块901，且第一固定块901的侧壁通过转动销902转动连接有转动板903，转动板903的另一端转动连接有连杆904，连杆904的另一端与安装板702的侧壁转动连接，且转动板903的转动通过第二推动机构10进行推动，通过第二推动机构10推动转动板903沿着转动销902向上进行转动，转动板903的转动带动连杆904的转动，并拉动安装板702向靠近条形开口1005的方向移动。
28.0028.第二推动机构10包括固定连接在移动块14侧壁的第二固定块1001，且第二固定块1001的侧壁插设有移动杆1002，移动杆1002的下端设置有防滑套，避免对晶圆造成损伤，移动杆1002的侧壁固定套设有第一固定环1003和第二固定环1008，且移动杆1002的侧壁套设有第三弹簧1004，移动盘12的底部开设有条形开口1005，且移动杆1002的上端贯穿条形开口1005并与转动板903的底部滑动连接，移动块14的侧壁固定连接有安装块1006，且安装块1006的侧壁固定插设有距离传感器1007，距离传感器1007的设置，能够保证移动杆1002被向上顶起的行程相同，当晶圆沿着斜板15的侧壁进行滑动并滑动至移动块14的侧壁时，推动移动块14相互远离移动，移动块14的移动带动移动杆1002沿着条形开口1005进行滑动，当移动杆1002的下端与晶圆的表面相抵时，推动移动杆1002向上移动，当距离传感器1007检测到第一固定环1003时将第二电机305停机即可，当移动杆1002向上移动时，推动转动板903沿着转动销902向上进行转动，转动板903的转动带动连杆904的转动，并且，当晶圆的直径越大时，移动杆1002在条形开口1005内的移动行程越大，其距离转动销902的距离越短，从而使得转动板903向上转动的角度越大，进而使得安装板702的移动行程越大，转轴603和转动盘604的转动角度越大，此时，更多的暂存槽605内的涂料会通过滴管13滴落在晶圆芯片的表面，从而便于根据晶圆的直径尺寸，对旋涂时的涂料剂量进行自动调节，保证旋涂效果的同时，避免涂料的浪费。
29.0029.工作原理：在使用时，当需要对晶圆进行旋涂时，启动第一电机207，第一电机207的转动带动第一螺纹杆205的转动，从而使得移动罩11向下移动并将承载盘1罩起，从而避免旋涂时外部的灰尘等进入，保证旋涂的质量，接着，启动第二电机305，第二电机305的转动带动第二螺纹杆304的转动进而带动移动盘12向下移动，当斜板15与晶圆的侧壁相抵时，推动晶圆进行居中定位，更加安全可靠，并保证旋涂的质量；待居中定位完成后，当移动盘12继续向下移动时，推动多个斜板15和移动块14相互远离移动，同时，晶圆在斜板15的侧壁滑动，并且，当移动块14进行移动时，带动储气管501进行同步移动，同时，第一弹簧403被压缩，从而使得活塞504对储气管501内的空气进行挤压，并通过出气管502后经吹气管503喷射在晶圆芯片的表面，能够在旋涂前，对晶圆的表面进行自动吹气清理，保证旋涂的质量；与此同时，当晶圆沿着斜板15的侧壁进行滑动并滑动至移动块14的侧壁时，推动移动块14相互远离移动，移动块14的移动带动移动杆1002沿着条形开口1005进行滑动，当移动杆1002的下端与晶圆的表面相抵时，推动移动杆1002向上移动，当距离传感器1007检测到第一固定环1003时将第二电机305停机即可；当移动杆1002向上移动时，推动转动板903沿着转动销902向上进行转动，转动板903的转动带动连杆904的转动，并拉动安装板702向靠近条形开口1005的方向移动，当安装板702进行移动时，使得限位面705与凸块701相抵，从而驱动转轴603进行转动，转轴603的转动带动转动盘604的同步转动，此时，暂存槽605内暂存的涂料通过滴管13滴落在晶圆的表面，同时，使得旋转吸头101高速旋转即可实现旋涂操作；并且，当晶圆的直径越大时，移动杆1002在条形开口1005内的移动行程越大，其距离转动销902的距离越短，从而使得转动板903向上转动的角度越大，进而使得安装板702的移动行程越大，转轴603和转动盘604的转动角度越大，此时，更多的暂存槽605内的涂料会通过滴管13滴落在晶圆芯片的表面，从而便于根据晶圆的直径尺寸，对旋涂时的涂料剂量
进行自动调节，保证旋涂效果的同时，避免涂料的浪费；在旋涂完成后，通过第二升降机构3将移动盘12升起，此时，晶圆逐渐与移动块14脱离，此时，移动块14和斜板15在第一弹簧403的作用下移动复位，同时，外部的空气通过出气管502被抽入储气管501内暂存，移动杆1002在第三弹簧1004的作用下移动复位，并拉动转动板903向下转动复位，同时，推动安装板702进行移动复位，此时，斜面704与凸块701的侧壁相抵，使得三角块703缩入滑动槽801内，转轴603不转动，避免暂存槽605内的涂料流出。

技术特征：
1.一种晶圆芯片加工旋涂装置，包括承载盘（1）和设置在承载盘（1）上的旋转吸头（101），其特征在于：所述承载盘（1）的顶部通过第一升降机构（2）连接有移动罩（11），且移动罩（11）的顶部通过第二升降机构（3）连接有移动盘（12），所述移动盘（12）的底部固定插设有滴管（13），所述移动盘（12）的底部通过复位机构（4）连接有多个阵列设置的移动块（14），且移动块（14）的底部固定连接有多个阵列设置的斜板（15），所述移动块（14）的侧壁设置有用于对晶圆进行吹气清理的吹气机构（5），且移动盘（12）的顶部设置有用于根据晶圆直径调节旋涂剂量的调节机构（6）。2.根据权利要求1所述的一种晶圆芯片加工旋涂装置，其特征在于：所述第一升降机构（2）包括固定连接在承载盘（1）侧壁的第一连接板（201），且第一连接板（201）的顶部固定连接有第一套杆（202），所述第一套杆（202）的侧壁套设有第一套管（203），且第一套管（203）的上端固定连接有第二连接板（204），所述第二连接板（204）与移动罩（11）的侧壁固定，且第一连接板（201）的顶部固定连接有第一螺纹杆（205），所述第一螺纹杆（205）的侧壁螺纹连接有第一螺纹管（206），且第一螺纹管（206）的上端与第二连接板（204）的底部固定，所述第一连接板（201）的底部固定连接有第一电机（207），且第一电机（207）的输出端与第一螺纹杆（205）的下端固定。3.根据权利要求1所述的一种晶圆芯片加工旋涂装置，其特征在于：所述第二升降机构（3）包括固定连接在移动盘（12）顶部的第二套管（301），且第二套管（301）内插设有第二套杆（302），所述第二套杆（302）的上端与移动罩（11）的顶部固定，且移动盘（12）的顶部固定连接有第二螺纹管（303），所述第二螺纹管（303）内螺纹连接有第二螺纹杆（304），且第二螺纹杆（304）的上端与移动罩（11）的顶部转动连接，所述移动罩（11）的顶部固定连接有第二电机（305），且第二电机（305）的输出端与第二螺纹杆（304）的上端固定。4.根据权利要求1所述的一种晶圆芯片加工旋涂装置，其特征在于：所述复位机构（4）包括插设在各个移动块（14）侧壁两个对称设置的第一t形导杆（402），且第一t形导杆（402）的侧壁套设有支撑板（401），所述支撑板（401）与移动盘（12）的底部固定，且第一t形导杆（402）的侧壁套设有第一弹簧（403）。5.根据权利要求4所述的一种晶圆芯片加工旋涂装置，其特征在于：所述吹气机构（5）包括固定连接在各个移动块（14）侧壁的储气管（501），且储气管（501）内滑动连接有活塞（504），所述活塞（504）的端部固定连接有推动杆（505），且推动杆（505）的另一端与支撑板（401）的侧壁固定，所述储气管（501）的端部固定连接有l形设置的出气管（502），且出气管（502）的下端固定连接有多个吹气管（503）。6.根据权利要求1所述的一种晶圆芯片加工旋涂装置，其特征在于：所述调节机构（6）包括固定连接在滴管（13）上端的环形箱（601），且环形箱（601）内通过转轴（603）转动连接有转动盘（604），所述转动盘（604）的顶部开设有多个阵列设置的暂存槽（605），且移动罩（11）的顶部固定连接有储存箱（606），所述储存箱（606）和环形箱（601）之间固定连接有连接管（602），且转轴（603）的转动通过驱动机构（7）进行驱动。7.根据权利要求6所述的一种晶圆芯片加工旋涂装置，其特征在于：所述驱动机构（7）包括固定连接在转轴（603）侧壁多个阵列设置的凸块（701），且移动盘（12）的顶部滑动连接有安装板（702），所述安装板（702）的侧壁通过伸缩机构（8）连接有多个阵列设置的三角块（703），所述三角块（703）包括斜面（704）和限位面（705），且安装板（702）的移动通过第一推
动机构（9）进行推动。8.根据权利要求7所述的一种晶圆芯片加工旋涂装置，其特征在于：所述伸缩机构（8）包括开设在安装板（702）侧壁的滑动槽（801），且滑动槽（801）的侧壁通过第二弹簧（802）滑动连接有滑动板（803），所述三角块（703）与滑动板（803）的侧壁固定。9.根据权利要求7所述的一种晶圆芯片加工旋涂装置，其特征在于：所述第一推动机构（9）包括固定连接在移动盘（12）顶部两个对称设置的第一固定块（901），且第一固定块（901）的侧壁通过转动销（902）转动连接有转动板（903），所述转动板（903）的另一端转动连接有连杆（904），所述连杆（904）的另一端与安装板（702）的侧壁转动连接，且转动板（903）的转动通过第二推动机构（10）进行推动。10.根据权利要求9所述的一种晶圆芯片加工旋涂装置，其特征在于：所述第二推动机构（10）包括固定连接在移动块（14）侧壁的第二固定块（1001），且第二固定块（1001）的侧壁插设有移动杆（1002），所述移动杆（1002）的侧壁固定套设有第一固定环（1003）和第二固定环（1008），且移动杆（1002）的侧壁套设有第三弹簧（1004），所述移动盘（12）的底部开设有条形开口（1005），且移动杆（1002）的上端贯穿条形开口（1005）并与转动板（903）的底部滑动连接，所述移动块（14）的侧壁固定连接有安装块（1006），且安装块（1006）的侧壁固定插设有距离传感器（1007）。

技术总结
本发明公开了一种晶圆芯片加工旋涂装置，涉及晶圆旋涂技术领域。该种晶圆芯片加工旋涂装置，包括承载盘和设置在承载盘上的旋转吸头，所述承载盘的顶部通过第一升降机构连接有移动罩，且移动罩的顶部通过第二升降机构连接有移动盘，所述移动盘的底部固定插设有滴管，所述移动盘的底部通过复位机构连接有多个阵列设置的移动块，且移动块的底部固定连接有多个阵列设置的斜板。该种晶圆芯片加工旋涂装置，能够在旋涂前，对晶圆进行自动居中定位，更加安全可靠，并保证旋涂的质量，同时，能够对晶圆的表面进行自动吹气清理，保证旋涂的质量，并且，便于根据晶圆的直径尺寸，对旋涂时的涂料剂量进行自动调节，保证旋涂效果的同时，避免涂料的浪费。免涂料的浪费。免涂料的浪费。


技术研发人员：殷泽安 殷志鹏
受保护的技术使用者：苏州译品芯半导体有限公司
技术研发日：2023.07.04
技术公布日：2023/9/14