一种单片湿法处理装置的制作方法

本发明涉及半导体领域，尤其涉及一种单片湿法处理装置。

背景技术：

1、在单晶圆湿法处理设备中，晶圆通常由旋转主轴承载并旋转，清洗液、蚀刻液等处理液被施加至晶圆表面后，在离心作用下向晶圆外围甩出。对于需要兼容不同尺寸晶圆的处理腔体，当所处理晶圆的尺寸较小时，由晶圆直接甩出的处理液可能难以到达原有的外围液体收集区域，因此，可以在晶圆外围设置能够相对于晶圆独立旋转的承液结构，通过该承液结构承接晶圆甩出的处理液，并进一步利用其旋转产生的离心作用将处理液向外围输送。

2、例如，cn104863905a公开了一种流体加速装置，包括固定于底座的第一环部以及可旋转地连接于底座并围绕第一环部设置的第二环部，基板转轴能够相对于第二环部转动，并设置有用于驱动第二环部旋转的第二动力装置。由此，第二环部能够承接由基板旋转甩出的流体并进一步对流体进行加速，以适应不同尺寸基板的液体收集需求。然而，该方案中第二环部由电机经主动齿轮和从动齿轮进行驱动，动力由电机经齿轮传动结构传递至第二环部，传动结构与第二环部的旋转支承结构需要分别进行安装和配合。在第二环部持续旋转的过程中，齿轮传动环节以及各部件之间的装配和配合误差，可能对第二环部的旋转精度及运行稳定性产生影响；同时，驱动部件设置于底座的一侧，容易使装置的质量分布偏向驱动侧，从而使旋转系统产生偏载，进一步影响第二环部转动时的平稳性。

3、因此，如何简化旋转承液组件的动力传递结构，并减小偏置设置的驱动部件对旋转承液组件运行稳定性的影响，是当前单片湿法处理设备亟待解决的技术问题。

技术实现思路

1、本申请提出一种单片湿法处理装置，以解决上述问题。

2、一种单片湿法处理装置，包括设有主轴的基板旋转组件、与所述基板旋转组件传动连接且用于承载基板的承载组件、旋转承液组件以及收集组件，所述基板旋转组件用于驱动所述承载组件及其承载的基板绕所述主轴的轴线旋转；

3、所述旋转承液组件包括固定组件、承液盘和电磁驱动组件，所述固定组件围绕所述主轴设置，所述承载组件能相对于所述固定组件旋转，所述承液盘围绕所述固定组件设置，并能够相对于所述固定组件旋转；

4、所述电磁驱动组件设置于所述承液盘的下方，包括定子和设置于所述定子外侧的转子，所述转子与所述承液盘连接，以使所述转子能够带动所述承液盘转动；

5、所述承液盘用于承接由所述基板旋转甩出的处理液，并通过自身旋转将所承接的处理液沿径向向外甩出，所述收集组件设置于所述承液盘的径向外侧，用于收集由所述承液盘甩出的处理液。

6、进一步地，旋转承液组件还包括轴承，所述轴承设置于所述转子的外侧，用于支撑所述转子绕所述主轴的轴线转动；

7、所述定子、所述转子和所述轴承围绕所述主轴同轴设置，且沿所述主轴的径向由内向外依次布置，以使所述转子在所述定子的电磁驱动作用下带动所述承液盘绕所述主轴的轴线旋转。

8、可选地，所述固定组件包括出气盘，所述出气盘设置于所述承液盘与所述主轴之间，所述出气盘设有用于向所述基板的背侧喷射处理液的喷液孔。

9、可选地，所述固定组件包括下喷座，所述下喷座设于所述出气盘与所述承液盘之间，所述下喷座与所述出气盘之间形成环绕所述主轴设置的喷气缝，所述喷气缝用于向所述基板的背侧喷射气体。

10、可选地，所述承液盘与所述下喷座之间设有排液结构，所述排液结构用于将进入所述承液盘与所述下喷座之间的处理液排出，以限制所述处理液向所述喷液孔和/或所述喷气缝回流。

11、可选地，所述固定组件还包括设置于所述排液结构下方的排液盘，所述排液盘用于承接经所述排液结构排出的处理液，所述排液盘连接有排液管，所述排液管与所述单片湿法处理装置的抽排管路连通。

12、可选地，还包括差压检测组件，所述差压检测组件与所述抽排管路连接，用于检测所述抽排管路不同位置之间的压差，以监测所述抽排管路的负压抽排状态。

13、可选地，所述旋转承液组件设有容纳所述电磁驱动组件的驱动腔，所述驱动腔连接有保护气体通路，所述保护气体通路用于向所述驱动腔通入保护气体。

14、可选地，所述定子和/或所述转子设有耐腐蚀防护层，所述定子的线圈至少部分由耐温封胶材料封装。

15、可选地，所述转子与所述承液盘通过销固定连接，所述销用于限制所述转子与所述承液盘之间的周向相对转动，以使所述转子与所述承液盘同步旋转。

16、本申请的有益效果为：

17、1.通过在基板外围设置能够独立旋转的承液盘，使基板自身旋转产生的第一次离心输送与承液盘产生的第二次离心输送相配合，可延长处理液沿径向的有效输送距离。同时，采用设置于承液盘下方的电磁驱动组件直接驱动承液盘旋转，能够减少传统独立电机配合齿轮、皮带等传动结构所需的布置空间和中间传动环节，使旋转承液组件在单片湿法处理腔体有限空间内实现较为紧凑的布置，并提高承液盘独立旋转的稳定性。

18、进一步，旋转承液组件还包括轴承，通过将定子、转子和轴承沿径向由内向外依次同轴设置，可以充分利用主轴外围的环形空间，在保证电磁驱动组件及轴承支撑能力的同时提高结构紧凑性。轴承设置在转子的外侧，还能够对转子及其所带动的承液盘形成较大支撑半径，有利于限制转子和承液盘高速旋转时的偏摆，提高同轴度及旋转稳定性，进而有利于旋转承液组件长期连续运行。

19、2.通过向容纳电磁驱动组件及轴承的驱动腔持续通入保护气体，使驱动腔相对于湿法处理腔保持正压，能够抑制腐蚀性气体、处理液雾滴等进入驱动腔，从而提高旋转承液组件在腐蚀性湿法环境中的耐久性和长期运行可靠性。

20、3.将排液盘经排液管与抽排管路连通，并利用差压检测组件监测抽排管路不同位置之间的压差，可以判断抽排管路是否维持预设的负压抽排状态，从而及时发现抽排能力不足或排液异常，减少处理液在排液盘及旋转承液组件内部异常积聚。尤其是在电磁驱动组件设置于承液盘下方的结构中，通过及时排出进入旋转承液组件内部的处理液，可以降低处理液进一步向电磁驱动组件所在区域迁移或渗入的风险，从而提高电磁驱动组件在湿法环境中的运行稳定性和可靠性。

1.一种单片湿法处理装置，其特征在于，包括设有主轴的基板旋转组件、与所述基板旋转组件传动连接且用于承载基板的承载组件、旋转承液组件以及收集组件，所述基板旋转组件用于驱动所述承载组件及其承载的基板绕所述主轴的轴线旋转；

2.根据权利要求1所述的单片湿法处理装置，其特征在于：所述旋转承液组件还包括轴承，用于支撑所述转子绕所述主轴的轴线转动；

3.根据权利要求1所述的单片湿法处理装置，其特征在于：所述旋转承液组件设有容纳所述电磁驱动组件的驱动腔，所述驱动腔连接有保护气体通路，所述保护气体通路用于向所述驱动腔通入保护气体。

4.根据权利要求1所述的单片湿法处理装置，其特征在于：所述定子和/或所述转子设有耐腐蚀防护层。

5.根据权利要求1所述的单片湿法处理装置，其特征在于：所述固定组件包括出气盘，所述出气盘设置于所述承液盘与所述主轴之间，所述出气盘设有用于向所述基板的背侧喷射处理液的喷液孔。

6.根据权利要求5所述的单片湿法处理装置，其特征在于：所述固定组件还包括下喷座，所述下喷座设于所述出气盘与所述承液盘之间，所述下喷座与所述出气盘之间形成环绕所述主轴设置的喷气缝，所述喷气缝用于向所述基板的背侧喷射气体。

7.根据权利要求1所述的单片湿法处理装置，其特征在于：所述固定组件还包括下喷座，所述承液盘与所述下喷座之间设有排液结构，所述排液结构用于将进入所述承液盘与所述下喷座之间的处理液排出。

8.根据权利要求7所述的单片湿法处理装置，其特征在于：所述固定组件还包括设置于所述排液结构下方的排液盘，所述排液盘用于承接经所述排液结构排出的处理液，所述排液盘连接有排液管，所述排液管与所述单片湿法处理装置的抽排管路连通。

9.根据权利要求8所述的单片湿法处理装置，其特征在于：还包括差压检测组件，所述差压检测组件与所述抽排管路连接，用于检测所述抽排管路不同位置之间的压差，以监测所述抽排管路的负压抽排状态。

10.根据权利要求1所述的单片湿法处理装置，其特征在于：所述转子与所述承液盘通过销连接，所述销用于限制所述转子与所述承液盘之间的周向相对转动，以使所述转子与所述承液盘同步旋转。