一种晶圆清洗腔装置的制作方法

1.本实用新型涉及一种晶圆清洗腔装置，属于晶圆清洗技术领域。


背景技术：

2.目前，在晶圆清洗领域中，原清洗设备的清洗腔化学气体排放不彻底，经常外溢造成环境污染，经过多次研究发现引风结构不合理，现通过更改腔体导流罩和底部腔体结构解决了化学气体排放不彻底的问题。
3.通常情况下，化学气体产生于壳体外罩内，引风口处的负压把腔体内的化学气体经过腔体导流罩和底部腔体之间的环形间隙吸到排风总管道内，但是环形间隙结构会造成气体排放量不均匀，靠近引风管口的地方负压大风量也大，远离管口的地方负压逐渐减小，此处的化学气体只有一部分排出，剩余的未及时排出的化学气体就会向上从晶圆处排到空气中，造成环境污染，所以必须改进。
4.基于此，提出本实用新型。


技术实现要素：

5.本实用新型针对现有技术存在的不足，提供了一种晶圆清洗腔装置，具体技术方案如下：
6.一种晶圆清洗腔装置，包括腔体外罩、与腔体外罩下部相连接的底部腔体、设置在腔体外罩和底部腔体内部的腔体导流罩，所述腔体导流罩外周为圆台形结构，所述底部腔体的下部设置有排液口和引风口，所述腔体导流罩与腔体外罩之间设置有与排液口相连通的间隙，所述引风口与底部腔体的内腔连通，所述腔体导流罩的内部设置有多个环形的第一档边，所述底部腔体的内部设置有多个环形的第二档边，所述第一档边与第二档边密封连接，所述第二档边的上端设置有多个方孔，所述底部腔体的内腔与腔体导流罩的内腔之间通过方孔连通。
7.作为上述技术方案的改进，所述方孔的上端延伸至第二档边的上端，所述方孔对称设置在第二档边的上部。
8.作为上述技术方案的改进，所述第一档边与第二档边之间为间隙配合。
9.作为上述技术方案的改进，还包括晶圆吸盘装配体、腔体主轴护套(晶圆吸盘装配体安装在中空主轴上高速转动，腔体主轴护套安装在电机连接板上固定不动)、安装在晶圆吸盘装配体与腔体导流罩之间的背喷喷嘴、用来带动晶圆吸盘装配体转动的中空主轴，所述中空主轴的下部设置有密封固定座，所述密封固定座的下方设置有密封端盖，所述中空主轴的下部设置有圆柱状的延伸段，所述密封固定座的中央设置有容纳延伸段的容纳槽，所述延伸段的外部套设有密封圈，所述密封圈位于容纳槽内部，所述密封端盖的中央设置有螺孔。
10.作为上述技术方案的改进，所述密封圈的上端设置有第一环形槽，所述密封圈的外周设置有第二环形槽，所述第一环形槽的深度方向与第二环形槽的深度方向之间呈垂直
设置。
11.作为上述技术方案的改进，所述第一环形槽的槽口设置有倒角结构。
12.作为上述技术方案的改进，所述第一环形槽的槽底与第二环形槽的下侧之间呈齐平设置，所述第一环形槽与第二环形槽之间设置有间距，所述第一环形槽的深度与密封圈的厚度之间的比值为x，0.6≤x≤0.8。
13.本实用新型所述晶圆清洗腔装置的废气排放彻底，减少了污染；真空用的密封圈经久耐用，不磨损轴，节约了维护成本。
附图说明
14.图1为本实用新型所述晶圆清洗腔装置的结构示意图；
15.图2为本实用新型所述中空主轴、密封固定座、密封端盖的连接示意图；
16.图3为本实用新型所述腔体外罩、底部腔体、腔体导流罩、腔体主轴护套的连接示意图；
17.图4为本实用新型所述密封圈的结构示意图。
具体实施方式
18.为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。
19.在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上；术语“上”、“下”、“左”、“右”、“内”、“外”、“前端”、“后端”、“头部”、“尾部”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
20.在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。
21.实施例1
22.如图1～3所示，所述晶圆清洗腔装置，包括腔体外罩1、与腔体外罩1下部相连接的底部腔体2、设置在腔体外罩1和底部腔体2内部的腔体导流罩3，所述腔体导流罩3外周为圆台形结构，所述底部腔体2的下部设置有排液口4和引风口7，所述腔体导流罩3与腔体外罩1之间设置有与排液口4相连通的间隙，所述引风口7与底部腔体2的内腔连通，所述腔体导流罩3的内部设置有多个环形的第一档边31，所述底部腔体2的内部设置有多个环形的第二档边21，所述第一档边31与第二档边21密封连接，所述第二档边21的上端设置有多个方孔10，所述底部腔体2的内腔与腔体导流罩3的内腔之间通过方孔10连通。
23.排液口4是用来连接排液管，排掉清洗过程中所产生的废液。
24.腔体导流罩3上部锥面用来引导废液流向排液腔室(底部腔体的外腔)，下部的两个环形第一档边31隔离出一个引风腔室(底部腔体的内腔)，由引风口7处向外排风，引风腔室在方孔10处与外侧排液腔室连通。
25.本实施例中，由于所述第一档边31与第二档边21密封连接(作为其中一个优选实施例，采用所述第一档边31与第二档边21之间为间隙配合)，使气体无法在第一档边31与第二档边21之间的间隙处流出，然后由于一圈方孔10的设置，这样化学气体就可以经过所有方孔10排到主排风管路。
26.本发明的改进之所以能够避免气体外溢主要是因为靠近引风管(与引风口7相连)处的方孔10口径受限会阻挡过多的气体通过，使远离引风管处的负压增加，从而就能把远处经常外溢的气体吸到管道中。
27.通过调节腔体导流罩3的高度(量很小)就能调节方孔10口径的大小，通过微调排风量可达到最佳效果。因此，相对于圆孔来说，采用方孔10更适合调节，并且方孔10的防外溢效果更好。
28.实施例2
29.基于实施例1，所述方孔10的上端延伸至第二档边21的上端，所述方孔10对称设置在第二档边21的上部。
30.所述方孔10的尺寸8mm
×
8mm，沿着第二档边21一周均布20个，第二挡边21内侧高96mm，方孔高度为8mm，高度比例为1/12，第二挡边21外侧底面是一带坡度的圆环。
31.需要严格控制方孔10的尺寸，如果过大，则易由于负压效果差导致防外溢的效果变差；如果过小，则需要开设更多数量的方孔10才能达到防外溢效果。
32.实施例3
33.所述晶圆清洗腔装置，还包括晶圆吸盘装配体5、腔体主轴护套8、安装在晶圆吸盘装配体5与腔体导流罩3之间的背喷喷嘴6、用来带动晶圆吸盘装配体5转动的中空主轴9，所述中空主轴9的下部设置有密封固定座11，所述密封固定座11的下方设置有密封端盖12，所述中空主轴9的下部设置有圆柱状的延伸段91，所述密封固定座11的中央设置有容纳延伸段91的容纳槽111，所述延伸段91的外部套设有密封圈20，所述密封圈20位于容纳槽111内部，所述密封端盖12的中央设置有螺孔121。
34.密封固定座11、密封端盖12与密封圈20共同组成一套旋转密封结构，用四根m4螺钉安装在电机尾部外壳上的中空主轴9。
35.中空主轴9的中央有一个通孔，其上部带动晶圆吸盘装配体5高速转动，内部孔提供真空通道，密封端盖12压住密封圈定位，密封圈20套在中空主轴9上，防止抽真空时进入空气，真空气管接头接在密封端盖12的m5
×
1的螺孔121上，这样中空主轴9转动，密封圈20不转动并形成密封。
36.腔体主轴护套8就是一个尼龙防水套，起到防液体泄漏的作用。
37.实施例4
38.如图4所示，所述密封圈20的上端设置有第一环形槽201，所述密封圈20的外周设置有第二环形槽22，所述第一环形槽201的深度方向与第二环形槽22的深度方向之间呈垂直设置。
39.相对于传统的用o型圈来做动密封，这种密封结构完全靠橡胶弹性与轴密封，o型
圈更换频繁，时间久了轴也会磨损，那样就得换整个电机了，维护成本相当高。
40.本实施例采用设置第一环形槽201、第二环形槽22这种新结构，其材质改成了硬质材料密封圈，靠密封圈的加工精度与轴精密配合达到需要的密封效果。这种密封结构因为材质硬(现在采用聚四氟乙烯材质)能够保持很高的配合精度，从而能够密封气体，其最大的优点是不磨损轴，减少了高昂的维护成本，侧面开沟槽(第一环形槽201、第二环形槽22)作用是抽真空时在外部气压作用下向内稍微变形，减小了密封与轴之间的配合间隙，使密封效果更佳。
41.为提高安装效果，所述第一环形槽201的槽口设置有倒角结构。
42.实施例5
43.基于实施例4，所述第一环形槽201的槽底与第二环形槽22的下侧之间呈齐平设置，所述第一环形槽201与第二环形槽22之间设置有间距，所述第一环形槽201的深度与密封圈20的厚度之间的比值为x，0.6≤x≤0.8。
44.第一环形槽201与第二环形槽22的特殊比例要求，使得微变形能力更容易，同时不影响密封。例如，x过小(如x＝0.3)，则会影响密封圈20的微变形能力；x过大(如x＝0.9)，则会影响密封圈20的动密封能力。
45.在上述实施例中，所述晶圆清洗腔装置的废气排放彻底，减少了污染；真空用的密封圈经久耐用，不磨损轴，节约了维护成本。
46.以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

技术特征：
1.一种晶圆清洗腔装置，包括腔体外罩(1)、与腔体外罩(1)下部相连接的底部腔体(2)、设置在腔体外罩(1)和底部腔体(2)内部的腔体导流罩(3)，所述腔体导流罩(3)外周为圆台形结构，所述底部腔体(2)的下部设置有排液口(4)和引风口(7)，所述腔体导流罩(3)与腔体外罩(1)之间设置有与排液口(4)相连通的间隙，所述引风口(7)与底部腔体(2)的内腔连通，其特征在于：所述腔体导流罩(3)的内部设置有多个环形的第一档边(31)，所述底部腔体(2)的内部设置有多个环形的第二档边(21)，所述第一档边(31)与第二档边(21)密封连接，所述第二档边(21)的上端设置有多个方孔(10)，所述底部腔体(2)的内腔与腔体导流罩(3)的内腔之间通过方孔(10)连通。2.根据权利要求1所述的一种晶圆清洗腔装置，其特征在于：所述方孔(10)的上端延伸至第二档边(21)的上端，所述方孔(10)对称设置在第二档边(21)的上部。3.根据权利要求1所述的一种晶圆清洗腔装置，其特征在于：所述第一档边(31)与第二档边(21)之间为间隙配合。4.根据权利要求1所述的一种晶圆清洗腔装置，其特征在于：还包括晶圆吸盘装配体(5)、腔体主轴护套(8)、安装在晶圆吸盘装配体(5)与腔体导流罩(3)之间的背喷喷嘴(6)、用来带动晶圆吸盘装配体(5)转动的中空主轴(9)，所述中空主轴(9)的下部设置有密封固定座(11)，所述密封固定座(11)的下方设置有密封端盖(12)，所述中空主轴(9)的下部设置有圆柱状的延伸段(91)，所述密封固定座(11)的中央设置有容纳延伸段(91)的容纳槽(111)，所述延伸段(91)的外部套设有密封圈(20)，所述密封圈(20)位于容纳槽(111)内部，所述密封端盖(12)的中央设置有螺孔(121)。5.根据权利要求4所述的一种晶圆清洗腔装置，其特征在于：所述密封圈(20)的上端设置有第一环形槽(201)，所述密封圈(20)的外周设置有第二环形槽(22)，所述第一环形槽(201)的深度方向与第二环形槽(22)的深度方向之间呈垂直设置。6.根据权利要求5所述的一种晶圆清洗腔装置，其特征在于：所述第一环形槽(201)的槽口设置有倒角结构。7.根据权利要求6所述的一种晶圆清洗腔装置，其特征在于：所述第一环形槽(201)的槽底与第二环形槽(22)的下侧之间呈齐平设置，所述第一环形槽(201)与第二环形槽(22)之间设置有间距，所述第一环形槽(201)的深度与密封圈(20)的厚度之间的比值为x，0.6≤x≤0.8。

技术总结
本实用新型涉及一种晶圆清洗腔装置，包括腔体外罩、与腔体外罩下部相连接的底部腔体、设置在腔体外罩和底部腔体内部的腔体导流罩，所述腔体导流罩外周为圆台形结构，所述底部腔体的下部设置有排液口和引风口，所述腔体导流罩与腔体外罩之间设置有与排液口相连通的间隙，所述引风口与底部腔体的内腔连通，所述腔体导流罩的内部设置有多个环形的第一档边，所述底部腔体的内部设置有多个环形的第二档边，所述第一档边与第二档边密封连接，所述第二档边的上端设置有多个方孔，所述底部腔体的内腔与腔体导流罩的内腔之间通过方孔连通。所述晶圆清洗腔装置的废气排放彻底，减少了污染；真空用的密封圈经久耐用，不磨损轴，节约了维护成本。成本。成本。


技术研发人员：王强
受保护的技术使用者：大正华嘉科技（香河）有限公司
技术研发日：2023.04.07
技术公布日：2023/7/19