CN101436521A

CN101436521A - 扫描清洗装置

Info

Publication number: CN101436521A
Application number: CNA2007101583214A
Authority: CN
Inventors: 侯宪华; 张军
Original assignee: Shenyang Xinyuan Microelectronics Equipment Co Ltd
Current assignee: Shenyang Xinyuan Microelectronics Equipment Co Ltd
Priority date: 2007-11-16
Filing date: 2007-11-16
Publication date: 2009-05-20

Abstract

本发明涉及半导体晶片加工过程中对晶片清洗的技术，具体地说是一种实现对晶片表面进行清洗的扫描清洗装置，可解决传统的清洗结构喷射角度、位置固定而容易产生死角等问题。该装置设有喷嘴马达、主轴马达、承片台、喷嘴、喷嘴轴、喷嘴臂，喷嘴臂一端安装于喷嘴马达的喷嘴轴上，喷嘴臂另一端连有喷嘴，主轴马达的主轴上安装有承片台，喷嘴与承片台上的晶片相对应。本发明通过在清洗过程中对喷头位置的控制以及晶片旋转的特点，采用喷水旋转扫描清洗的方式，可以最大限度的满足清洗需要，实现对晶片表面做有效清洗的目的，即将晶片表面的微粒全部清除。

Description

扫描清洗装置

技术领域

本发明涉及半导体晶片加工过程中对晶片清洗的技术，具体地说是一种实现对晶片表面进行清洗的扫描清洗装置。

背景技术

众所周知，在半导体晶片加工过程中需要一个高度清洁的环境以减少不必要微粒对工艺的影响。但随着精密度的不断提高，线宽的不断缩小以及洁净度的要求不断提高。不仅需要一个高洁净度的净化环境，在很多情况下还需要对晶片表面进行清洗，以满足对被处理晶片表面清洁度的要求。

原来的晶片清洗方式是将晶片通过真空吸附的方式固定在承片台上，然后启动清洗设备，使承片台带着晶片旋转。由于晶片的微粒都藏于晶片的沟槽内，顾一般都采用去离子水直接冲洗的办法对镜片表面进行清洗。这样依靠承片台带动晶片旋转时的离心力，再加上离子水的冲刷力将晶片上的微粒清除以达到清洗的目的。但是，这种方法所采用的离子水由于喷射角度、位置固定而容易产生死角。这样，无论如何变动承片台转速以及增加清洗时间，都不能完全有效的将晶片表面的微粒完全冲洗掉。

发明内容

本发明的目的在于提供一种扫描清洗装置，解决传统的清洗结构喷射角度、位置固定而容易产生死角等问题，采用喷水旋转扫描清洗的方式，以实现对晶片表面做有效清洗的目的。

本发明的技术方案是：

一种扫描清洗装置，该装置设有喷嘴马达、主轴马达、承片台、喷嘴、喷嘴轴、喷嘴臂，喷嘴臂一端安装于喷嘴马达的喷嘴轴上，喷嘴臂另一端连有喷嘴，主轴马达的主轴上安装有承片台，喷嘴与承片台上的晶片相对应。

所述的扫描清洗装置，在喷嘴轴上安装有喷嘴轴防水套，喷嘴轴防水套与喷嘴轴之间为过盈配合。

所述的扫描清洗装置，被处理成螺旋状的高压水管围绕着喷嘴轴安装，高压水管螺旋上绕后沿喷嘴臂与喷嘴连接。

所述的扫描清洗装置，该装置设于壳体内，壳体为上下两层的上壳体和下壳体构成，上下两层在连接处互相啮合。

所述的扫描清洗装置，在主轴马达的主轴与下壳体之间装有可伸缩的主轴防水套，主轴防水套与主轴及下壳体分别固定。

所述的扫描清洗装置，喷嘴轴通过滚动轴承与安装于下壳体上。

本发明的有益效果是：

1、本发明所提供的清洗装置包括两个马达、一个承片台、一个喷头以及控制单元。通过在清洗过程中对喷头位置的控制以及晶片旋转的特点可以最大限度的满足清洗需要，实现清洗的目的，即将晶片表面的微粒全部清除。

2、在本发明清洗装置中，用于清洗的水是高压水。这样，为保证在作业过程中绝对安全，特将所有装置都安装在一个方形“迷宫”壳体内。由控制单元控制，当一种马达带动承片台及晶片旋转时，另一个马达则带动喷嘴臂旋转使得喷嘴在喷嘴臂的带动下做圆周运动，也就是扫描。而喷嘴摆动的角度及速度均可根据不同工艺需要做出任意调整。

3、同时，喷嘴旋转轴以及承片台旋转轴上都装有防水套，以防止液体向下泄漏造成马达损坏引发事故。在该装置中，壳体用塑料加工而成。其余零件均采用不锈钢材料，这样可保证不会再有颗粒生成而造成晶片二次污染。

4、另外，由于有时所用清洗液压力较高，所以必须采用不锈钢管这样的材料才能保证其耐压型。不锈钢管刚度较强，不宜反复折弯，但喷嘴又要反复旋转，所以又特别的将不锈钢管做成螺旋形，这样便可在保证其耐压型的同时满足喷嘴旋转的功能。

附图说明

图1和图2是本发明的结构示意简图。其中，图1为主视图；图2为俯视图。

图3是被处理成螺旋状的高压水管。

图4为上、下壳体结合处截面放大示意图。

图中，1-喷嘴马达；2-主轴马达；3-承片台；4-下壳体；5-主轴防水套；6-喷嘴轴防水套；7-喷嘴；8、9-滚动轴承；10-喷嘴轴；11-喷嘴臂；12-晶片；13-上壳体；14-高压水管；15-主轴。

具体实施方式

如图1-2所示，本发明扫描清洗装置具有喷嘴马达1、主轴马达2、承片台3、壳体、主轴防水套5、喷嘴轴防水套6、喷嘴7、滚动轴承8、9、喷嘴轴10、喷嘴臂11、晶片12等；喷嘴臂11一端安装于喷嘴马达1的喷嘴轴10上，喷嘴臂11另一端连有喷嘴7，主轴马达2的主轴15上安装有承片台3，喷嘴7与承片台3上的晶片12相对应；在喷嘴轴10上安装有喷嘴轴防水套6，喷嘴轴防水套6与喷嘴轴10之间为过盈配合；该装置设于壳体内，壳体为上下两层(即上壳体13和下壳体4)构成，上壳体13和下壳体4在连接处互相插接啮合，形成类似于迷宫结构；壳体采用这样的迷宫型结构(图4)，液体很难再从壳体的连接外泄，同时可节省加工材料。在主轴马达2的主轴15与下壳体4之间还装有可伸缩的主轴防水套5，主轴防水套5与主轴15及下壳体4分别固定；喷嘴轴10通过滚动轴承8、9与安装于下壳体4上。

如图2所示，喷嘴7以喷嘴轴10为圆心、以喷嘴臂11为半径旋转，可实现旋转清洗，且其高度、转动角度及半径均可调。

如图3所示，被处理成螺旋状的高压水管14围绕着喷嘴轴10安装，高压水管14从下面穿上来以后，被加工成螺旋形，螺旋上绕后沿喷嘴臂11与喷嘴7连接，高压水管摆动时不会产生较大扭矩，可保证其耐压性及减轻负载扭矩。

启动清洗装置以后，首先是主轴马达2旋转，从而带动与其直连的承片台3旋转。这样，通过真空吸附的方式而被固定在承片台3上的晶片12也跟着旋转起来，其旋转速度及其加速度可调。此时，喷嘴马达1旋转，带动与之连接的喷嘴轴10旋转，喷嘴臂11、喷嘴7随之旋转，其运动轨迹如图2箭头所示。旋转即清洗的角度及速度可根据需要控制喷嘴马达1调整。当喷嘴7旋转到指定位置时，自动返回原位。在此摆臂清洗过程中，因为与喷嘴7连通的高压水管14(如：钢管)已经被处理成螺旋型，故加在旋转喷嘴马达1上的负载已经不是很大，可以轻松随喷嘴7旋转，同时又保证了高压水管14的耐压特性。这样便不会出现旋转喷嘴马达1因负载扭矩太大而烧坏，也不会造成因高压水管耐压能力不足而造成破裂的危险。

因为在清洗过程中，可能需要对喷嘴7相对于晶片12的中心位置进行一些微小的调整，也可能需要对晶片12进行特定角度以及特定范围的特别清洗，所以喷嘴轴10、喷嘴臂11以及喷嘴7之间的连接都被设计成可调整的，都采用螺钉锁死。在需要调整的时候可将螺钉松开，利用轴与孔的间隙窜动喷嘴7和喷嘴臂11的位置，当位置合适的时候，再拧紧螺钉，固定。这样，可以同时调整喷嘴7的喷射半径及高度，以满足要求。

为了能够确保喷嘴7在旋转扫描清洗过程中没有液体泄露，在喷嘴轴10的中上部固定有喷嘴轴防水套6。该喷嘴轴防水套6与喷嘴轴10之间为过盈配合，并用顶丝将其固定在喷嘴轴10之上。这样，既可保证喷嘴7在往复旋转的情况下，喷嘴轴防水套6不仅能够很好的实现其防水的功能，而且也不会脱落。另外，为避免液体从中间主轴15处泄露，在主轴马达2的主轴15与下壳体4之间安装一个可以伸缩的主轴防水套5，主轴防水套5做成可伸缩型是因为有时承片台需要升起，主轴防水套5是一种可伸缩的塑料管，材料就是普通塑料，蝶形、可伸缩。主轴防水套5与下壳体4固定，这样可在不影响承片台3升降时防止泄露。

Claims

1.一种扫描清洗装置，其特征在于：该装置设有喷嘴马达(1)、主轴马达(2)、承片台(3)、喷嘴(7)、喷嘴轴(10)、喷嘴臂(11)，喷嘴臂(11)一端安装于喷嘴马达(1)的喷嘴轴(10)上，喷嘴臂(11)另一端连有喷嘴(7)，主轴马达(2)的主轴上安装有承片台(3)，喷嘴(7)与承片台(3)上的晶片(12)相对应。

2.按照权利要求1所述的扫描清洗装置，其特征在于：在喷嘴轴(10)上安装有喷嘴轴防水套(6)，喷嘴轴防水套(6)与喷嘴轴(10)之间为过盈配合。

3.按照权利要求1所述的扫描清洗装置，其特征在于：被处理成螺旋状的高压水管(14)围绕着喷嘴轴(10)安装，高压水管(14)螺旋上绕后沿喷嘴臂(11)与喷嘴(7)连接。

4.按照权利要求1所述的扫描清洗装置，其特征在于：该装置设于壳体内，壳体为上下两层的上壳体和下壳体构成，上下两层在连接处互相啮合。

5.按照权利要求4所述的扫描清洗装置，其特征在于：在主轴马达(2)的主轴(15)与下壳体(4)之间装有可伸缩的主轴防水套(5)，主轴防水套(5)与主轴(15)及下壳体(4)分别固定。

6.按照权利要求4所述的扫描清洗装置，其特征在于：喷嘴轴(10)通过滚动轴承与安装于下壳体(4)上。