本發(fā)明涉及了晶圓清洗設(shè)備，具體的是一種基于磁懸浮電機的晶圓清洗設(shè)備。

背景技術(shù)：

1、晶圓是指硅半導(dǎo)體集成電路制作所用的硅晶片，由于其形狀為圓形，故稱為晶圓；在硅晶片上可加工制作成各種電路元件結(jié)構(gòu)，而成為有特定電性功能之ic產(chǎn)品。

2、現(xiàn)有的晶圓在生產(chǎn)制備過程中，在經(jīng)過cmp(化學(xué)機械研磨)、pvd(物理氣相沉積)、cvd(化學(xué)氣相沉積)或df(擴散)等工藝之后均需要進行清洗，而清洗所選用的設(shè)備大多為單片式清洗機和圓槽式清洗機，圓槽式清洗機適合一次對多片晶圓進行清洗，但是清洗的潔凈度較差，而單片式清洗機時一個清洗槽只能對一個晶圓進行清洗，雖然清洗效率低，但是清洗效果好。晶圓在清洗時需要旋轉(zhuǎn)設(shè)備驅(qū)動承載晶圓的載體旋轉(zhuǎn)，進而帶動晶圓旋轉(zhuǎn)，將處理液(清洗液、沖洗液等)噴灑到晶圓表面，同時，噴灑到晶圓的處理液被旋轉(zhuǎn)中的晶圓甩出，并以霧狀飛散到載體的周邊區(qū)域。

3、現(xiàn)有技術(shù)中旋轉(zhuǎn)設(shè)備通常為傳統(tǒng)電機，即轉(zhuǎn)子通過機械轉(zhuǎn)軸驅(qū)動旋轉(zhuǎn)，支撐晶圓的載體固定在轉(zhuǎn)子上，機械轉(zhuǎn)軸帶動轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)的同時帶動晶圓旋轉(zhuǎn)以對晶圓進行全方面的清洗，如圖1。該種傳統(tǒng)電機的晶圓清洗設(shè)備往往存在兩個方面的問題，一方面，旋轉(zhuǎn)設(shè)備在長時間的運作后，機械轉(zhuǎn)軸與轉(zhuǎn)子之間不間斷的摩擦?xí)a(chǎn)生顆粒，部分顆?？赡軙街诰A的表面，影響晶圓清洗的潔凈度；部分顆粒會隨著處理容器內(nèi)的化學(xué)藥液流入排液管，當(dāng)顆粒較多時會存在排液管堵塞的問題。另一方面，晶圓在清洗過程中往往需要進行多道工序，如先化學(xué)藥液對晶圓清洗，再通過純水清洗晶圓表面殘留的藥液。傳統(tǒng)電機的機械轉(zhuǎn)軸往往是固定在底座上，轉(zhuǎn)子只能相對機械轉(zhuǎn)軸旋轉(zhuǎn)，無法實現(xiàn)軸向方向的移動，即晶圓要從一道工序進入道下一道工序往往需要在其外側(cè)設(shè)置可以沿軸向移動的處理容器，如圖1。第一處理容器和第二處理容器均可以沿軸向方向運動，以使晶圓在不同的工序時位于不同的處理容器內(nèi)，從而解決了轉(zhuǎn)子無法軸向移動的問題。但處理容器的體積通常較大，在移動時比較費力，該種結(jié)構(gòu)依然存在操作流程不夠簡便，不便于工人操作的問題；且使用傳統(tǒng)電機進行晶圓清洗時，配備的處理容器若只有一個，多道工序只能在同一個處理容器的同一個空間內(nèi)進行，會存在多種化學(xué)藥液之間摻雜的問題，從而導(dǎo)致晶圓在對應(yīng)的工序下清洗效果較差，無法正常使用，增加了生產(chǎn)成本。

技術(shù)實現(xiàn)思路

1、為了克服現(xiàn)有技術(shù)中的缺陷，本發(fā)明實施例提供了一種基于磁懸浮電機的晶圓清洗設(shè)備，其用于解決以上問題中的至少一種。

2、本技術(shù)實施例公開了一種基于磁懸浮電機的晶圓清洗設(shè)備，該設(shè)備使用磁懸浮電機代替以往的傳統(tǒng)電機，實現(xiàn)定子無接觸地驅(qū)動轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)懸浮，避免了傳統(tǒng)電機的轉(zhuǎn)子與定子之間長時間摩擦產(chǎn)生的顆粒污染，在一定程度上提高了晶圓的清洗效果；且在定子上設(shè)置定子升降機構(gòu)，定子升降機構(gòu)帶動定子實現(xiàn)軸向方向的運動，同時定子能帶動轉(zhuǎn)子實現(xiàn)軸向方向的運動，進一步帶動晶圓能夠進行不同的清洗工序，結(jié)構(gòu)簡單，方便操作。

3、其中，本技術(shù)所述的基于磁懸浮電機的晶圓清洗設(shè)備，包括：

4、磁懸浮電機，所述磁懸浮電機包括定子、轉(zhuǎn)子，所述轉(zhuǎn)子的中部具有空腔，所述轉(zhuǎn)子上放置晶圓；

5、定子升降機構(gòu)，所述定子升降機構(gòu)與所述定子固定連接，以驅(qū)動所述定子沿軸向進行升降運動；

6、清洗組件，所述清洗組件包括至少一個噴頭、至少一個處理容器，所述處理容器內(nèi)部配置為處理空間，以容納所述轉(zhuǎn)子。

7、進一步的，所述處理容器的頂端配置為開口部，所述開口部朝向所述處理容器的中心軸線方向折彎，所述開口部頂端具有沿徑向方向的第一內(nèi)徑，所述第一內(nèi)徑大于所述轉(zhuǎn)子的最大外徑。

8、進一步的，所述轉(zhuǎn)子圍繞所述定子設(shè)置，所述轉(zhuǎn)子與所述定子均位于所述處理容器內(nèi)，所述晶圓位于所述定子的上方。

9、進一步的，所述處理容器配置為多個，多個所述處理容器的內(nèi)徑不等，多個所述處理容器自小至大依次間隔套設(shè)在所述轉(zhuǎn)子外部，相鄰兩個所述處理容器的側(cè)邊及底部之間均設(shè)有預(yù)設(shè)空間，所述預(yù)設(shè)空間配置為處理空間。

10、進一步的，所述定子升降機構(gòu)位于內(nèi)徑最小的所述處理容器內(nèi)；或，所述定子升降機構(gòu)穿設(shè)所述多個處理容器底部且與所述處理容器之間通過動密封連接。

11、進一步的，所述處理容器配置為多個，多個所述處理容器的內(nèi)徑不等，多個所述處理容器自小至大依次間隔套設(shè)在所述轉(zhuǎn)子外部，相鄰兩個所述處理容器的側(cè)邊之間設(shè)有預(yù)設(shè)空間，所述預(yù)設(shè)空間配置為處理空間，所述多個處理容器配置為具有相同的底部。

12、進一步的，所述多個處理容器底部沿中心軸線方向配置有通孔，所述通孔的內(nèi)徑大于所述定子升降機構(gòu)的最大外徑，所述定子升降機構(gòu)穿設(shè)在所述通孔內(nèi)。

13、進一步的，所述通孔內(nèi)壁與所述定子升降機構(gòu)之間通過動密封的方式進行密封。

14、進一步的，所述通孔內(nèi)壁與所述定子升降機構(gòu)之間在徑向方向上具有一定間隙，所述通孔內(nèi)壁與沿軸向延伸的波紋管的一端固定連接，所述波紋管的另一端通過連接件與所述定子升降機構(gòu)固定連接。

15、進一步的，所述通孔的內(nèi)壁配置為朝向所述處理容器的開口部方向延伸，以與內(nèi)徑最小的所述處理容器的側(cè)邊形成凹槽，所述通孔內(nèi)壁側(cè)的所述凹槽的外緣與所述定子升降機構(gòu)之間配置有多個密封件，以對所述凹槽與所述定子升降機構(gòu)之間進行密封，所述密封件為密封圈、磁流體密封件。

16、進一步的，所述通孔內(nèi)壁與所述定子升降機構(gòu)之間在徑向方向上具有一定間隙，所述通孔的內(nèi)壁配置為朝向所述開口部方向延伸，以與內(nèi)徑最小的所述處理容器的側(cè)邊形成凹槽，所述凹槽內(nèi)填充有密封液體，所述定子升降機構(gòu)的外部連接密封柱的一端，所述密封柱的另一端浸入所述凹槽內(nèi)的密封液體中，所述通孔內(nèi)壁側(cè)的所述凹槽的外緣與所述定子升降機構(gòu)之間配置有多個密封件，以對所述凹槽與所述定子升降機構(gòu)之間進行密封，所述密封件為密封圈、磁流體密封件。

17、進一步的，所述定子圍繞所述轉(zhuǎn)子設(shè)置，所述轉(zhuǎn)子位于所述處理容器內(nèi)部，所述定子位于所述處理容器外部，所述晶圓位于所述定子的上方。

18、進一步的，所述處理容器配置為多個，多個所述處理容器的內(nèi)徑相等，所述多個處理容器沿軸向方向間隔布置，并配置為具有共同的側(cè)邊和底部。

19、進一步的，所述處理容器配置為一個，一個所述處理容器配置為多道工序的處理空間。

20、進一步的，所述轉(zhuǎn)子頂部配置有支撐單元，所述支撐單元包括多個沿軸向延伸的支撐桿，所述多個支撐桿的內(nèi)緣圍構(gòu)成第一圓形，所述第一圓形的直徑小于所述晶圓的外徑，以支撐所述晶圓。

21、進一步的，所述定子頂部配置有直線運動機構(gòu)，所述直線運動機構(gòu)與所述噴頭連接，以帶動所述噴頭相對所述定子沿徑向方向進行直線運動。

22、進一步的，所述轉(zhuǎn)子的內(nèi)壁設(shè)有夾持組件，所述夾持組件包括多個支撐桿、多個卡扣，每個所述支撐桿上對應(yīng)配置一個所述卡扣，多個所述卡扣的末端圍構(gòu)成第一圓形，所述第一圓形的直徑小于所述晶圓的外徑。

23、進一步的，所述至少一個噴頭配置為第一噴頭和第二噴頭，所述第一噴頭與所述第二噴頭分別配置在所述晶圓的上方和下方，以對所述晶圓進行清洗。

24、進一步的，所述處理容器外部設(shè)有第一噴頭固定件以固定所述第一噴頭，所述第一噴頭固定件包括與所述第一噴頭相連的第一固定桿，所述第一固定桿內(nèi)部設(shè)有中空管路，所述中空管路配置為進液管，所述進液管尾部與所述第一噴頭相連通；所述處理容器內(nèi)部設(shè)有第二噴頭固定件以固定所述第二噴頭，所述第二噴頭固定件包括與所述第二噴頭相連的第二固定桿，所述第二固定桿內(nèi)部設(shè)有中空管路，所述中空管路配置為進液管，所述進液管尾部與所述第二噴頭相連通，所述第一固定桿與所述第二固定桿配置為具有共同的進液口。

25、進一步的，所述噴頭通過噴射超臨界二氧化碳清洗液對所述晶圓進行雙相清洗。

26、進一步的，每個所述處理空間的底部均設(shè)有導(dǎo)液槽，所述導(dǎo)液槽上開設(shè)有至少一個回收孔，每個所述回收孔對應(yīng)連接一個排液管。

27、本發(fā)明的有益效果如下：

28、該磁懸浮清洗設(shè)備使用磁懸浮電機代替以往的傳統(tǒng)電機，實現(xiàn)定子無接觸地驅(qū)動轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)懸浮，避免了傳統(tǒng)電機的轉(zhuǎn)子與定子之間長時間摩擦產(chǎn)生的顆粒污染，在一定程度上提高了晶圓的清洗效果；且在定子上設(shè)置定子升降機構(gòu)，定子升降機構(gòu)帶動定子實現(xiàn)軸向方向的運動，同時定子能帶動轉(zhuǎn)子實現(xiàn)軸向方向的運動，進一步帶動晶圓能夠進行不同的清洗工序，結(jié)構(gòu)簡單，方便操作。

29、為讓本發(fā)明的上述和其他目的、特征和優(yōu)點能更明顯易懂，下文特舉較佳實施例，并配合所附圖式，作詳細說明如下。