用于液体槽的晶圆传输装置和晶圆清洗设备的制作方法

本实用新型涉及晶圆生产加工领域，具体涉及一种用于液体槽的晶圆传输装置和晶圆清洗设备。

背景技术：

在半导体器件的生产过程中，经常会使用到化学机械抛光工艺。在完成化学机械抛光工艺后，需要清洗完成了化学机械抛光工艺后的晶圆，并在清洗后，将晶圆从液体中传输至下一处理设备。

当前在液体中晶圆传输的方式是在液体槽的外部通过马达带动丝杠，丝杠带动磁性滑块，磁性滑块通过磁性耦合的方式带动液体槽内部磁性滑块进行动力传输，从而使液体槽内的磁性滑块可以带动晶圆运动，实现对晶圆的传输。

然而，在现有技术中，由于磁耦合中间隔着液体槽的外壁，随着时间的增加移动，槽内槽外的两磁性滑块均会发生磨损，两者之间的磁耦合发生损耗，晶圆的传输精度也会随之降低。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于提供一种用于液体槽的晶圆传输装置，能够减少磁耦合的损耗，保证传输晶圆时的精度。

为了解决上述技术问题，本实用新型中提供了一种用于液体槽的晶圆传输装置，包括：第一磁环，用于设置于所述液体槽的槽体内，所述第一磁环能够绕所述第一磁环的中心轴旋转；第二磁环，用于设置于所述液体槽的槽体外部，磁性耦合至所述第一磁环，且所述第二磁环能够绕所述第二磁环的中心轴旋转，以通过磁性耦合驱动所述第一磁环旋转；传输部，设置于所述液体槽的槽体内，与所述第一磁环连接，用于受第一磁环驱动而带动所述槽体内放置的晶圆运动。

可选的，所述传输部包括：螺杆，所述螺杆表面具有螺纹，所述螺杆的长度方向沿晶圆的运输方向设置；所述第一磁环套接至所述螺杆，当所述第一磁环旋转时，所述螺杆能够跟随所述第一磁环绕所述第一磁环的中心轴旋转；滑块，被所述螺杆所贯穿，当所述螺杆旋转时，所述滑块能够沿螺杆的长度方向运动。

可选的，所述传输部还包括轴承，套设于所述螺杆两端，且通过所述轴承固定所述螺杆的位置。

可选的，所述传输部还包括一导轨，固定于所述槽体壁上，所述滑块的一端安装至所述导轨，能够沿滑轨运动。

可选的，所述第一磁环、第二磁环的中心轴重叠，且所述第一磁环所在平面和第二磁环所在平面重叠。

可选的，所述第一磁环包括环状磁芯以及覆盖所述环状磁芯的耐腐蚀涂层。

可选的，所述槽体的槽壁具有一凸出部，所述第一磁环用于设置于所述凸出部形成的空间内，所述第二磁环用于非接触式地套设于所述凸出部外。

可选的，还包括驱动部，所述驱动部连接至所述第二磁环，用于驱动所述第二磁环旋转。

可选的，所述驱动部包括马达以及连接所述马达和所述第二磁环的连杆。

本实用新型的技术方案还提供一种晶圆清洗装置，包括：液体槽，用于盛放清洗液和待清洗晶圆；以及上述任一项所述的晶圆传输装置。

本实用新型中的用于液体槽的晶圆传输装置的第二磁环能够通过磁耦合效应，隔空驱动设置于液体槽的槽体内的第一磁环旋转，从而带动传输装置的传输部运动，以实现传输晶圆的目的。由于所述第二磁环在传动给所述第一磁环时与所述槽体的槽体壁无接触，因此所述第二磁环不会在使用过程中被所述槽体壁磨损，而影响晶圆的传输精度。

附图说明

图1为本实用新型的一种具体实施方式中的晶圆清洗设备的结构示意图；

图2为本实用新型的一种具体实施方式中的第一磁环的剖面示意图。

具体实施方式

以下结合附图和具体实施方式对本实用新型提出的用于液体槽的晶圆传输装置以及晶圆清洗设备作进行进一步详细说明。

请参阅图1至图2，其中图1为本实用新型的一种具体实施方式中的晶圆清洗设备的结构示意图，图2为本实用新型的一种具体实施方式中的第一磁环的剖面示意图。

在该具体实施方式中，所述晶圆清洗设备包括：液体槽和传输装置。

所述液体槽的槽体101用于盛放用于清洗晶圆的清洗液以及待清洗的晶圆。所述槽体101为耐酸碱槽体。在一种具体实施方式中，所述槽体101的内壁涂覆有耐酸碱的涂层，如聚四氟乙烯涂层，具有良好的耐磨性以及极好的化学稳定性，能够应用在260℃至300℃的高温环境下。实际上，本领域的技术人员还可以根据实际需要选择其他具有耐酸碱腐蚀特性的涂层。

所述传输装置包括：第一磁环102、第二磁环103以及传输部100。

第一磁环102，设置于所述槽体101内，与所述传输部100相连接；所述第一磁环102能够绕所述第一磁环102的中心轴旋转，从而驱动所述传输部100，使所述传输部100带动待传输晶圆运动。

第二磁环103，设置于所述槽体101外部，磁性耦合至所述第一磁环102，且所述第二磁环103能够绕所述第二磁环103的中心轴旋转，以通过磁性耦合驱动所述第一磁环102旋转。所述第一磁环102和第二磁环103的中心轴重叠。

所述第一磁环102和第二磁环103均为永磁环。由于所述第一磁环102与第二磁环103之间无需接触即可产生磁性耦合，从而传递动能。该具体实施方式中，所述第一磁环102设置于所述第二磁环103下方，可以使得所述第一磁环102处于悬浮状态。

由于所述槽体内101用于盛放的清洗液体，通常为酸碱性液体，为了避免第一磁环102长期浸没于清洗液体内，受到清洗液的腐蚀，该具体实施方式中，所述第一磁环102包括环状磁芯201和覆盖所述环状磁芯201的涂层202，所述涂层202为耐腐蚀涂层。在一种具体实施方式中，所述第一磁环102表面涂覆的耐酸碱腐蚀的涂层为聚四氟乙烯涂层。实际上，本领域的技术人员还可以根据实际需要选择其他具有耐酸碱腐蚀特性的涂层。

在该具体实施方式中，所述槽体101的槽壁具有一凸出部。所述凸出部位于所述槽体101底部。所述第一磁环102设置于所述凸出部形成的空间内。在另一具体实施方式中，所述第二磁环103还可以非接触式地套设于所述凸出部外，使得所述第一磁环102与所述第二磁环103位于同一平面内。所述第二磁环103对第一磁环102进行驱动时，不会对第一磁环102产生沿所述第一磁环102的中心轴方向的分力，避免所述第一磁环102在被所述第二磁环103驱动旋转时还具有沿所述第一磁环102的中心轴方向的运动，使得所述第一磁环102的运动便于控制，所述第二磁环103与第一磁环102之间的传动效率高。

所述第二磁环103的直径大于第一磁环102的直径，能够将所述第一磁环102环绕在所述第二磁环103的内圈所围成的区域中。同时，第二磁环103的直径也不应当过大。当第二磁环103的直径过大时，第一磁环102与第二磁环103之间的距离较远，两个磁环互相施加给对方的力小，第一磁环102不足以或难以被驱动。在一种具体实施方式中，以所述第二磁环103的内圈的半径应当为所述第一磁环102的外圈的半径的1.5倍到2倍为宜。

传输部100，设置于所述槽体101内，与所述第一磁环102连接，用于受第一磁环102驱动而带动所述槽体101内放置的晶圆运动。

所述第一磁环102可拆卸的连接至所述传输部100，当第二磁环103发生旋转，通过磁性耦合驱动所述第一磁环102转动，进而带动所述传输部100运动。

该具体实施方式中，所述传输部100包括：螺杆104和滑块110。

所述螺杆104表面具有螺纹，所述螺杆104的长度方向沿晶圆的运输方向设置，连接待传输晶圆的初始位置和终止位置。所述第一磁环102套接至所述螺杆104，当所述第一磁环102旋转时，所述螺杆104能够跟随所述第一磁环102绕所述第一磁环102的中心轴旋转。

滑块110，被所述螺杆104贯穿，用于放置晶圆。所述滑块110与螺杆104的接触面具有与螺杆104表面咬合的螺纹，当所述螺杆104旋转时，所述滑块110沿螺杆104的长度方向运动。

所述第一磁环102套接至所述螺杆104时，所述第一磁环102的内圈与所述螺杆104完全贴合，使得所述第一磁环102和螺杆104运动时，两者之间无相对运动。所述第二磁环103的动能经过第一磁环102进一步传递到螺杆104。

所述滑块110上用于放置晶圆，通常晶圆垂直放置于滑块上，随着滑块110在螺杆104的长度方向上的运动将所述待传输晶圆运送至终止位置，实现对晶圆的运输。本领域的技术人员可根据需要设置所述滑块110的结构与形状，例如所述滑块110表面可以设置有凹槽，以固定晶圆位置。

该具体实施方式中，所述传输部100还包括一导轨106，固定于所述槽体壁上。所述滑块110的一端安装至所述导轨106，用于供所述滑块110沿滑轨运动。所述导轨106的导向方向与所述螺杆104的导向方向一致，两者共同作用，使得所述滑块110在待传输晶圆的初始位置和终止位置之间运动。

如图1所示，所述滑块110一端具有滑动部108，卡设于所述导轨106的轨道内。

在该具体实施方式中，所述传输部100还包括轴承105，套设于所述螺杆104两端。所述轴承105可以与槽体101的槽壁固定连接，从而通过所述轴承105固定所述螺杆104的位置，所述轴承105可以降低所述螺杆104旋转时的摩擦力。所述轴承105可以为陶瓷轴承，具有耐腐蚀特性。

所述晶圆传输装置还包括驱动部，所述驱动部连接至所述第二磁环103，用于驱动所述第二磁环103旋转。在该具体实施方式中，所述驱动部包括马达107以及连接所述马达107和第二磁环103的连杆109。所述马达107通过连杆109向第二磁环103输出动力，驱动所述第二磁环103旋转。实际上，本领域的技术人员可以根据需要设置所述驱动部。

本实用新型中的晶圆传输装置的第二磁环通过磁耦合效应，隔空驱动设置于所述槽体内的第一磁环旋转，从而带动传输部运动，以实现传输晶圆的目的。由于所述第二磁环在传动给所述第一磁环时与所述槽体的槽体壁无接触，因此所述第二磁环不会在使用过程中被所述槽体壁磨损，造成磁耦合的损耗，影响晶圆的传输精度。

以上所述仅是本实用新型的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员，在不脱离本实用新型原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本实用新型的保护范围。