晶圆清洗设备的卡盘组件及晶圆清洗设备的制作方法

1.本发明涉及晶圆清洗技术领域，尤其涉及一种晶圆清洗设备的卡盘组件及晶圆清洗设备。


背景技术：

2.随着科技的快速发展，智能手机、平板电脑等电子产品已经成为现代人生活中不可或缺的产品。这些电子产品内部包括有许多半导体芯片，而半导体芯片的主要制造材料就是晶圆。
3.在芯片的制造过程中需要进行多次的清洗。待清洗的晶圆通过机械手传输入晶圆清洗设备的工艺腔室中，并转载至工艺腔室内的顶升机构上，顶升机构下降从而将晶圆转载至卡盘上。当晶圆清洗完成后，顶升机构顶起晶圆，从而在晶圆和卡盘之间为机械手预留出安全的抓取空间，然后机械手夹取晶圆，并将晶圆传输出晶圆清洗设备。
4.然而，由于顶升机构的传动结构复杂，当顶升机构中的部件失效时，容易使得晶圆顶起的高度不够，容易造成机械手抓取晶圆失败，甚至造成晶圆破碎，致使晶圆清洗设备的可靠性较差。


技术实现要素：

5.本发明公开一种晶圆清洗设备的卡盘组件及晶圆清洗设备，以解决晶圆清洗设备的可靠性较差的问题。
6.为了解决上述问题，本发明采用下述技术方案：
7.一种晶圆清洗设备的卡盘组件，所述卡盘组件包括顶升机构、卡盘基体、卡盘环和驱动器，所述卡盘基体用于承载晶圆，所述顶升机构用于带动承载于所述卡盘基体上的所述晶圆升降，所述卡盘环固定设置于所述卡盘基体的下方，所述驱动器用于驱动所述卡盘基体相对于所述卡盘环转动，其中，
8.所述顶升机构包括顶针、转动部和检测元件；
9.所述转动部与所述卡盘环转动连接，所述转动部与所述卡盘基体可相对滑动，所述卡盘基体转动时可带动所述转动部转动；
10.所述顶针穿设在所述卡盘基体中，所述转动部与所述顶针相接触，所述转动部转动的过程中可带动所述顶针升降，当所述顶针升高至预设位置时，所述转动部触发所述检测元件。
11.一种晶圆清洗设备，包括上述的卡盘组件。
12.本发明采用的技术方案能够达到以下有益效果：
13.本发明公开的卡盘组件中，转动部转动的过程中带动顶针升降，当顶针升高至预设位置时，转动部触发检测元件。此方案中，顶针升至预设位置，转动部触发检测元件，因此当检测元件有触发信号输出的情况下，能够确定顶针移动到位，进而提高机械手抓取晶圆的安全性和可靠性，提高晶圆清洗设备的可靠性。
附图说明
14.此处所说明的附图用来提供对本发明的进一步理解，构成本发明的一部分，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：
15.图1为本发明实施例公开的卡盘组件的结构示意图；
16.图2为本发明实施例公开的卡盘组件中顶升机构升起时的结构示意图；
17.图3为本发明实施例公开的卡盘组件中顶升机构的转动部的结构示意图；
18.图4为本发明实施例公开的卡盘组件中顶升机构未升起时的结构示意图。
19.附图标记说明：
20.100-顶升机构、110-顶针、120-转动部、121-主体部、1211-滑槽、122-顶升延伸部、1221-第一支撑凸起、1221a-第一安装孔、123-触发延伸部、1231-第二支撑凸起、1231a-第二安装孔、124-第二轴承、125-第三轴承、126-第一安装轴、127-第二安装轴、130-检测元件、200-卡盘基体、210-定位件、220-第一轴承、300-卡盘环、400-驱动器、410-驱动轴、420-壳体、500-晶圆。
具体实施方式
21.为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明具体实施例及相应的附图对本发明技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例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。
22.以下结合附图，详细说明本发明各个实施例公开的技术方案。
23.如图1～图4所示，本发明实施例公开一种晶圆清洗设备的卡盘组件，卡盘组件包括顶升机构100、卡盘基体200、卡盘环300和驱动器400，卡盘基体200用于承载晶圆500，顶升机构100用于带动承载于卡盘基体200上的晶圆500升降，卡盘环300固定设置于卡盘基体200的下方。驱动器400用于驱动卡盘基体200相对于卡盘环300转动。
24.其中，顶升机构100包括顶针110、转动部120和检测元件130。转动部120与卡盘环300转动连接，转动部120与卡盘基体200可相对滑动，卡盘基体200转动时可带动转动部120转动。
25.顶针110穿设在卡盘基体200中，从而使得顶针110的顶端能够伸出卡盘基体200的顶面之上，或缩回至卡盘基体200的顶面之下。转动部120与顶针110相接触，转动部120转动的过程可中带动顶针110升降，因此顶针110能够将晶圆500从卡盘基体200上顶起，或将晶圆500转载至卡盘基体200上。当顶针110升高至预设位置时，转动部120触发检测元件130。
26.本技术公开的实施例中，转动部120转动的过程中带动顶针110升降，当顶针110升高至预设位置时，转动部120触发检测元件130。此方案中，顶针110升至预设位置，转动部120触发检测元件130，此时检测元件130有触发信号输出，从而能够确定顶针110移动到位，进而提高机械手抓取晶圆500的安全性和可靠性，提升晶圆清洗设备的可靠性。
27.在另一种可选的实施例中，转动部120可以包括主体部121，主体部121可以与卡盘环300转动连接。主体部121上可以开设有滑槽1211。卡盘基体200上可以设置有定位件210，定位件210可以位于滑槽1211内，且定位件210与滑槽1211滑动配合。当卡盘基体200转动时，定位件210可以与滑槽1211的侧壁抵接带动转动部120转动。
28.此时，卡盘基体200转动的过程中，定位件210沿切线方向移动，定位件210与滑槽1211的侧壁相接触，定位件210沿滑槽1211的侧壁滑动，此时定位件210驱动转动部120转动。此方案中，滑槽1211为开口结构，因此滑槽1211与定位件210装配拆卸简单。
29.进一步地，定位件210外可以套设有第一轴承220，第一轴承220可以与滑槽1211的侧壁相接触。此方案中，第一轴承220的外圈与滑槽1211的侧壁滚动接触，因此第一轴承220的外圈可以相对于滑槽1211滚动，从而能够避免定位件210与滑槽1211发生磨损，从而提高定位件210与转动部120的使用寿命。
30.本技术公开一种转动部120的具体结构，当然转动部120还可以为其他结构，本文不作限制。具体地，转动部120还可以包括顶升延伸部122和触发延伸部123，顶升延伸部122和触发延伸部123可以分别位于主体部121相背两侧，顶升延伸部122和触发延伸部123可以均沿背离主体部121的一侧延伸，顶升延伸部122背离主体部121的一端与顶针110相接触，触发延伸部123背离主体部121的一端可以与检测元件130相对设置。
31.此方案中，顶升延伸部122和触发延伸部123分别位于主体部121的两侧，因此转动部120转动时，顶升延伸部122升高，触发延伸部123降低，因此使得检测元件130和顶针110的设置位置较远，不容易发生干涉，从而提高顶升机构100的安全性和可靠性。
32.进一步地，顶升延伸部122和触发延伸部123可以沿转动部120的转动中心对称分布。此方案使得转动部120的结构更加紧凑。
33.在另一种可选的实施例中，顶升延伸部122背离主体部121的一端可以为第一端，第一端可以设置有第二轴承124，第二轴承124可以与顶针110滚动接触。此方案中，第二轴承124的外圈与顶针110滚动接触，因此能够减少顶针110的磨损，从而提高顶针110的使用寿命。
34.进一步地，第一端朝向顶针110的一侧可以延伸有相对设置的两个第一支撑凸起1221，每个第一支撑凸起1221开设有第一安装孔1221a，两个第一支撑凸起1221的第一安装孔1221a可以相对设置。
35.第一安装轴126穿入第一安装孔1221a内，第二轴承124套装于第一安装轴126外，第二轴承124位于两个第一支撑凸起1221之间。
36.此方案中，两个第一支撑凸起1221能够对第二轴承124起到防护的作用，同时还能够便于第二轴承124的安装。
37.在另一种可选的实施例中，触发延伸部123背离主体部121的一端为第二端，第二端可以设置有第三轴承125，第三轴承125可与检测元件130相接触，以触发检测元件130。此方案中，第三轴承125的外圈与检测元件130滚动接触，因此能够减少检测元件130的磨损，从而提高检测元件130的使用寿命。
38.进一步地，第二端朝向检测元件130的一侧延伸有相对设置的两个第二支撑凸起1231，每个第二支撑凸起1231可以开设有第二安装孔1231a，两个第二支撑凸起1231的第二安装孔1231a相对设置。
39.第二安装轴127穿入第二安装孔1231a内，第三轴承125可以套装于第二安装轴127外，第三轴承125可以位于两个第二支撑凸起1231之间。
40.此方案中，两个第二支撑凸起1231能够对第三轴承125起到防护的作用，同时还能够便于第三轴承125的安装。
41.在另一种可选的实施例中，检测元件130可以为微动开关。此方案中，微动开关的结构简单，灵敏度高。当然检测元件130还可以为其他类型的开关，本文不作限制。
42.上述实施例中，卡盘组件还可以包括驱动器400，驱动器400可以包括驱动轴410和壳体420，壳体420可以环绕驱动轴410设置，驱动轴410与卡盘基体200相连接，驱动轴410驱动卡盘基体200转动。壳体420可以位于卡盘环300的下方。
43.为了便于检测开关的安装，在另一种可选的实施例中，检测元件130可以设置于壳体420上。此方案中，检测元件130可以直接安装在壳体420上，从而无需额外设置部件固定检测元件130，从而简化了卡盘组件的结构。可选地，检测元件130可以安装在驱动器400的端盖上。
44.基于本技术上述任一实施例的卡盘组件，本技术实施例还公开一种晶圆清洗设备，所公开晶圆清洗设备具有上述任一实施例的卡盘组件。
45.本发明上文实施例中重点描述的是各个实施例之间的不同，各个实施例之间不同的优化特征只要不矛盾，均可以组合形成更优的实施例，考虑到行文简洁，在此则不再赘述。
46.以上所述仅为本发明的实施例而已，并不用于限制本发明。对于本领域技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原理之内所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的权利要求范围之内。