CN102708875A

CN102708875A - 真空清洗方法

Info

Publication number: CN102708875A
Application number: CN2011100743481A
Authority: CN
Inventors: 顾友芳; 李宁
Original assignee: SAE Technologies Development Dongguan Co Ltd
Current assignee: SAE Technologies Development Dongguan Co Ltd
Priority date: 2011-03-28
Filing date: 2011-03-28
Publication date: 2012-10-03

Abstract

本发明公开了一种真空清洗方法，包括：将半导体产品浸在装有清洗液的清洗槽中；向所述清洗液施加超声波振动；连续抽出所述清洗槽中的空气，从而至少制造局部真空环境；在抽气的过程中将所述清洗液加热，从而使所述清洗液在低于沸点的温度下沸腾，进而在半导体产品的任意位置上将其清洗。采用本发明的真空清洗方法，清洗效果好、清洗环境安全性高，而且减少清洗液的浪费，节省成本。

Description

真空清洗方法

技术领域

本发明涉及一种用于清洗半导体产品的方法，尤其涉及一种用以清洗磁盘驱动器的磁头的真空清洗方法。

背景技术

随着亚微型尺寸的高密度电路的发展，将半导体产品表面上的不必要的污染物去掉显得非常必要，这些半导体产品例如是高密度芯片、晶片或用于磁盘驱动器上的磁头，等等。

其中，随着磁头的加工精度的发展，磁头的空气承载面(ABS)上的图案变得越来越复杂。因此，形成该ABS的蚀刻工艺十分繁复，其采用大量的胶水、冷却剂等。当通过磁头分割工艺生产出单一磁头后，胶水、冷却剂和磨剂的残余物会残余在磁头的ABS上。因此，磁头的清洗工艺在磁头分割后显得十分重要。

目前使用的有几种清洗方法和清洗装置。其中图1a、1b、2a、2b展示了一种传统的方法、装置。如图1a、1b所示，由多个盒体404承载的多个磁头406被浸在充满清洗液403的清洗槽401中。其中，盒体404由一框架405承载。该清洗液403包括去离子水、H₂SO₄、H₂O₂或酒精。在盒体404上设置多个孔407，从而使得清洗液403自由流出或流入。如图2a所示，在清洗槽401的底壁上设有超声波换能器402，用以向清洗液403提供振动，从而使其产生气泡501和波浪502。当超声波换能器402工作时，产生气泡501和波浪502，该气泡501在接触到清洗槽403内的物体的表面时会发生爆破。具体地，气泡501接触到盒体404的下表面和磁头406的下表面时发生爆破，从而将磁头406下表面上的污垢和残余物清洗干净。然而，一方面，只依靠于超声波换能器402的清洗能力很小；另一方面，气泡501只在磁头406的下表面和位于框架405的下方的磁头406上发生爆破，因此，磁头406的上表面和位于框架405上方的磁头无法被清洗干净。

图3展示了另一种清洗方法和清洗装置。该装置在清洗槽401的底部增设了一个加热丝601，其使得清洗液403沸腾从而产生更多的气泡501。诚然，该种结合超声波换能器402和加热丝601的清洗方法的清洗效果较上述的方法好，但是却带来其他问题。由于当加热丝601持续工作时，清洗液403一直保持高温，因此，清洗液403在持续高温下十分容易挥发。一方面，造成清洗液403的浪费，使得成本增加；另一方面，当清洗液403减少到低于加热丝601时，潜在火灾的危险，这将损坏清洗物和超声波换能器402或其他设备。因此，该种清洗方法仍然不理想。

因此，亟待一种改进的清洗方法以克服上述缺陷。

发明内容

本发明的目的在于提供一种真空清洗方法，其清洗效果好、清洗环境安全性高，而且减小清洗液的浪费，节省成本。

为实现上述目的，本发明提供了一种真空清洗方法，包括将半导体产品浸在装有清洗液的清洗槽中；向所述清洗液施加超声波振动；连续抽出所述清洗槽中的空气，从而至少制造局部真空环境；在抽气的过程中将所述清洗液加热，从而使所述清洗液在低于沸点的温度下沸腾，进而在半导体产品的任意位置上将其清洗。

作为一个优选实施例，该方法进一步包括：控制一热水泵向设置于所述清洗槽的下方的若干加热管供应热水，从而将所述清洗液加热。

较佳地，所述加热管设置于所述清洗槽的下方的内壁或外壁。

较佳地，该方法还包括控制所述加热管的温度在30℃～45℃之间。

较佳地，该方法还包括控制一冷却水泵向设置于所述清洗槽的上方的若干冷却管供应冷却水，从而将所述清洗液的蒸气冷却成冷凝液。

较佳地，所述冷却管设置于所述清洗槽的上方的内壁或外壁。

较佳地，所述加热管的温度在30℃～45℃之间。

作为另一实施例，该方法还包括控制所述冷却管的温度在10℃～15℃之间。

较佳地，该方法还包括控制所述清洗槽的压强在0～25kPa之间变化。

较佳地，所述清洗槽上设有一壳罩，所述壳罩和所述清洗槽之间设有一橡胶垫。

较佳地，所述清洗液为异丙醇。

较佳地，所述半导体产品为半导体晶片、芯片或磁头。

与现有技术相比，本发明提供的真空清洗方法在清洗过程中持续抽去清洗槽中的空气，使得清洗液在低于沸点的温度下沸腾，从而在半导体产品的任意位置将其清洗。超声波振动和低温下沸腾的清洗液相结合的清洗方式，气泡十分充足，而且气泡在半导体产品的任意部位上均发生爆破，因此将半导体产品的各个部位均清洗干净。因此清洗效果十分好，而且安全性高。再且，本发明能够减少清洗液的浪费，从而节省成本。

通过以下的描述并结合附图，本发明将变得更加清晰，这些附图用于解释本发明的实施例。

附图说明

图1a为传统的清洗装置。

图1b为图1a的清洗装置的装有半导体产品的盒体。

图2a展示了图1a的清洗装置的工作状态。

图2b展示了盒体内的半导体产品的清洗示意图。

图3为另一传统的清洗装置。

图4展示了本发明的真空清洗装置的一个实施例。

图5为图4中真空清洗装置的局部分解图。

图6为本发明的真空清洗方法的一个实施例的流程图。

图7展示了图4中真空清洗装置的工作状态。

图8展示了盒体内的半导体产品的清洗示意图。

具体实施方式

下面将参考附图阐述本发明几个不同的最佳实施例，其中不同图中相同的标号代表相同的部件。如上所述，本发明的实质在于一种真空清洗方法，其清洗效果好，确保安全的清洗环境，而且降低清洗液的浪费。

参考图4-5，依照本发明的构思，真空清洗装置1包括装有清洗液112的清洗槽101；浸到该清洗液112中的支撑装置，该支撑装置包括支撑半导体产品的多个盒体104以及承载盒体104的框架105；设置在清洗槽101的底壁的振动施加装置102，如超声波换能器；以及用于加热清洗液112的加热装置120。该半导体产品包括半导体晶片、芯片以及用在磁盘驱动器中的磁头，但并不限于此。在本发明中，以清洗磁头为例。

较佳地，该清洗槽101用金属或陶瓷材料制成。而加热装置120可以是加热丝或如下文描述的包括多个加热管以及热水泵的装置。该清洗液112可以是去离子水、H₂SO₄、H₂O₂、酒精或其他溶剂。具体地，在本发明中，该清洗液112为专用于清洗磁头分割后的磁头上的残余物的异丙醇(IPA)。该异丙醇的沸点为82.5℃。

在本实施例中，加热装置120包括环绕清洗槽101下方的内壁设置的若干加热管121，如三条，以及与加热管121相连接并控制热水供应的热水泵(图未示)。具体地，该热水泵供应的热水温度在30℃～45℃之间。该热水可以是各种液体，在此并不限制。需注意的是，该热水管121同样可设置在清洗槽101下方的外壁，只要该温度能够使清洗液112在局部真空或真空环境下沸腾。

作为一个优选实施例，该真空清洗装置1还包括设置在清洗槽101上方的冷却装置140，用以将清洗液112蒸气冷却成冷凝液，从而将清洗液112回收利用。具体地，该冷却装置140包括设置在清洗槽101上方内壁的若干冷却管141以及与该冷却管141相连并控制冷却水供应的冷却水泵(图未示)。具体地，该冷却水泵供应的冷却温度在10℃～15℃之间。在持续的热环境下蒸发的部分清洗液112在遇到冷却管141后，发生冷凝现象，从而冷凝成液体，重新回流至清洗槽101中。因此，清洗液112能够循环利用，从而减小浪费，降低成本。需注意的是，该冷却管141同样可设置在清洗槽101的上方外壁。

在本发明的构思下，该真空清洗装置还包括抽气装置(图未示)，其用于在清洗过程中连续抽出清洗槽101中的空气，从而至少制造局部真空环境，从而使清洗液112在低于沸点的温度下沸腾，进而将磁头109(请参考图7)的任意部位清洗干净。接下来是详细的描述。

如图4-5所示，该真空清洗装置1还包括用于覆盖清洗槽101的壳罩103，以及通过固定装置(如夹子或螺钉)紧固于壳罩103和清洗槽101之间的橡胶垫106。较佳地，该橡胶垫106的硬度范围在60HA～90HA之间。该种设置可确保清洗槽101的气密性。在壳罩103上设有开口107，该开口107与抽气装置相连通。较佳地，该抽气装置包括与开口107相连的气管132以及与该气管132相连并控制抽气的气泵(图未示)。具体地，在清洗过程中，抽气装置连续抽取清洗槽101中的空气，使得清洗槽101中的压强在0～25kPa之间。基于此种局部真空或真空环境，清洗液112的沸点降低，即，在低于沸点的温度下，该清洗液112也能够沸腾，例如在0～25kPa的压强下，清洗液112在30℃～45℃的温度下沸腾。

如图6所示，其展示了本发明的真空清洗方法的一个实施例，其包括以下步骤：

步骤(601)，将半导体产品浸在装有清洗液的清洗槽中；

步骤(602)，向所述清洗液施加超声波振动；

步骤(603)，连续抽出所述清洗槽中的空气，从而至少制造局部真空环境；

步骤(604)，在抽气的过程中将所述清洗液加热，从而使所述清洗液在低于沸点的温度下沸腾，进而在半导体产品的任意位置上将其清洗。

具体地，请结合图7-8，现对本发明的真空清洗方法的一个较佳实施例进行详细说明。

当真空清洗装置1开始进行清洗时，首先，振动提供装置102提供超声波振动，从而产生气泡151及波浪152。同时，热水泵向加热管121注入30℃～45℃的热水，继而，抽气装置开始工作。具体地，清洗槽101中的空气通过气管132连续地被抽出，从而使得清洗槽101内的压强比外面低。因此，清洗液112的沸点降低。当清洗液112被加热到30℃～45℃，该清洗液112沸腾，从而产生更多的气泡153，且波浪152更剧烈。在连续的抽气动作中，亦即在持续的趋向真空的环境中，气泡151、153在清洗槽101的任意位置上发生爆破，即，磁头109的各个表面、位于各个位置上的磁头109也能够被爆破的气泡151、153清洗。因此，该种清洗方法的清洗效果很好。再且，在低温环境下发生火灾危险的可能性大大降低。

更具体地，控制真空的程度在压强0～25kPa的范围内变化，从而使得气泡151、153在任意位置皆能发生爆破。如图7所示，在盒体104内的磁头109的每个表面都会被清洗干净，而不仅仅限于磁头109的下表面，或者位于框架105下方的磁头109。因此，相较现有的技术，该种清洗方法的清洗效果大大提高。

相较现有技术，本发明将清洗槽101中的空气持续抽出，从而制造局部真空或真空环境，这使得清洗液112能在低于沸点的温度下沸腾，进而将半导体产品的任意位置都清洗干净。超声波振动和低温下沸腾的清洗液112相结合的清洗方式，气泡151、153十分充足，而且气泡151、153在半导体产品的任意部位上均发生爆破，因此将半导体产品的各个部位均清洗干净。因此清洗效果十分好，而且安全性高。再且，本发明能够减少清洗液的浪费，从而节省成本。

本发明仅以清洗磁盘驱动器的磁头为例，但清洗领域并不限制于此。本发明的清洗装置及清洗方法尤其适用于清洗液为易燃的清洗环境。

以上所揭露的仅为本发明的较佳实施例而已，当然不能以此来限定本发明之权利范围，因此依本发明申请专利范围所作的等同变化，仍属本发明所涵盖的范围。

Claims

1.一种真空清洗方法，其特征在于，包括以下步骤：

(1)将半导体产品浸在装有清洗液的清洗槽中；

(2)向所述清洗液施加超声波振动；

(3)连续抽出所述清洗槽中的空气，从而至少制造局部真空环境；

(4)在抽气的过程中将所述清洗液加热，从而使所述清洗液在低于沸点的

温度下沸腾，进而在半导体产品的任意位置上将其清洗。

2.如权利要求1所述的真空清洗方法，其特征在于，步骤(4)进一步包括：控制一热水泵向设置于所述清洗槽的下方的若干加热管供应热水，从而将所述清洗液加热。

3.如权利要求2所述的真空清洗方法，其特征在于：所述加热管设置于所述清洗槽的下方的内壁或外壁。

4.如权利要求2所述的真空清洗方法，其特征在于：还包括控制所述加热管的温度在30℃～45℃之间。

5.如权利要求1所述的真空清洗方法，其特征在于：还包括控制一冷却水泵向设置于所述清洗槽的上方的若干冷却管供应冷却水，从而将所述清洗液的蒸气冷却成冷凝液。

6.如权利要求5所述的真空清洗方法，其特征在于：所述冷却管设置于所述清洗槽的上方的内壁或外壁。

7.如权利要求5所述的真空清洗方法，其特征在于：还包括控制所述冷却管的温度在10℃～15℃之间。

8.如权利要求1所述的真空清洗方法，其特征在于：还包括控制所述清洗槽的压强在0～25kPa之间变化。

9.如权利要求1所述的真空清洗方法，其特征在于：所述清洗槽上设有一壳罩，所述壳罩和所述清洗槽之间设有一橡胶垫。

10.如权利要求1所述的真空清洗方法，其特征在于：所述清洗液为异丙醇。

11.如权利要求1所述的真空清洗方法，其特征在于：所述半导体产品为半导体晶片、芯片或磁头。