CN109148339A - 圆片清洗装置及清洗方法 - Google Patents
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Abstract
本申请公开了一种圆片清洗装置及清洗方法，其特征在于：包括传动系统、加热清洗系统、喷淋系统、烘干系统和控制器；传动系统包括传动轮、变频电机和输送带，变频电机分别连接传动轮和控制器，输送带铺在加热清洗系统、喷淋系统和烘干系统表面；加热清洗系统为一个石英槽体，底部设有加热器和温度传感器，石英槽体底部连接加酸箱；喷淋系统包括上喷淋管路和下喷淋管路，上喷淋管路和下喷淋管路通过水管与自来水管道接口连接；烘干系统为热风机，热风机与控制器连接。本发明的圆片清洗装置动作准确，以及工作稳定可靠，清洗过程中不损伤圆片，能够提高对圆片表面的污染物的清洗效果，具备较好的市场应用前景。
Description
技术领域
本发明属于半导体芯片制造技术领域，具体涉及一种圆片清洗装置及清洗方法。
背景技术
集成电路(IC)是电子信息产业的核心，是推动国民经济和社会信息化发展的最主要的高新技术之一，目前，以半导体集成电路为基础的电子信息产品的世界贸易额已达到了1万亿美元，成为世界第一大产业，谁控制了超大规模集成电路技术，谁就控制了世界产业。随着科技的进步，半导体电子产品已经应用到社会生活的各个领域，而这些半导体产品都具有半导体圆片，由此可见，半导体圆片在当今生活中具有显著的重要性。
制造半导体器件时，通常是在一个公共半导体圆片上形成多个芯片，这要经过多道处理工序，包括腐蚀、涂敷、掺杂、镀敷等工序，直到最后形成多层结构为止。经过这许多工序之后，最好将圆片加以清洗，以除去在先前各项作业过程中产生的杂质和其它微粒，为以后的各项作业准备好圆片。随着半导体芯片各组成部分在体积上的不断缩小，半导体芯片日益复杂，在各项作业之间确保圆片充分清洗和干燥就变得越来越重要，以保证达到高度清洁和争取最高的产量。因为任何夹带的杂质会大大影响成品的质量和可达到的产量。
发明内容
本发明的目的是提供一种圆片清洗装置及清洗方法，该圆片清洗装置动作准确，以及工作稳定可靠，清洗过程中不损伤圆片，能够提高对圆片表面的污染物的清洗效果，具备较好的市场应用前景。
本发明是这样实现的：
一种圆片清洗装置，其特征在于：包括传动系统、加热清洗系统、喷淋系统、烘干系统和控制器；传动系统包括传动轮、变频电机和输送带，变频电机分别连接传动轮和控制器，输送带铺在加热清洗系统、喷淋系统和烘干系统表面；加热清洗系统为一个石英槽体，底部设有加热器和温度传感器，石英槽体底部连接加酸箱，上部和底部均设有排放口，排放口连接排放管道；喷淋系统包括上喷淋管路和下喷淋管路，上喷淋管路和下喷淋管路通过水管与自来水管道接口连接，喷淋系统底部设有废水排放口，废水排放口连接废水排放管道；烘干系统为热风机，热风机与控制器连接；
加酸箱与石英槽体的连接管路上设有流量阀，上喷淋管路和下喷淋管路与自来水管道连接的管道上设有进水阀，排放管道上设有电磁阀，废水排放管道设有废水排放阀，上述流量阀、进水阀、电磁阀和废水排放阀分别与控制器连接。
作为优选方案，所述控制器连接有触控面板，触控面板为人机界面，是一种可接收触头输入讯号的感应式液晶显示装置。
作为优选方案，所述控制器为集成电路、PLC控制器或单片机。
作为优选方案，所述控制器设有工作指示灯和故障指示灯。
作为优选方案，所述控制器设有蜂鸣器。
作为优选方案，所述加热器内设有加热丝，所有的加热丝及其导线都是用PFA包裹。
作为优选方案，所述输送带采用聚四氟乙烯输送带。
本发明圆片的清洗方法，其特征在于：利用晶圆清洗装置对圆片进行清洗，清洗方法包括以下步骤：
（1）根据圆片的类型，在触控面板设置控制器参数，将圆片放入片盒，启动圆片清洗装置；
（2）传动系统将片盒传送至加热清洗系统，控制器打开加酸箱的流量阀，并启动加热器，加热到设置温度，在石英槽体内对圆片进行清洗；
（3）清洗完毕，控制器关闭加酸箱的流量阀，并打开酸水排放阀将废酸排出，并发出信号控制传动系统将清洗完全的圆片传送至快喷淋系统；
（4）控制器根据步骤（1）的参数设定，控制上喷淋管路和下喷淋管路的雾化喷头对圆片进行冲洗，冲洗完毕后，控制器关闭雾化喷头工作，同时打开排水管上的废水排放阀，并发出信号控制传动系统将清洗完全的圆片传送至烘干系统；
（5）控制器控制风机工作，将片盒及内的圆片吹干，并将吹干后的片盒传送到烘干室的出口，至此一个工作循环完毕。
作为优选方案，所述步骤（2）的加热清洗系统中清洗液为氢氟酸、盐酸和双氧水的混合溶液，所述氢氟酸、硫酸和双氧水的质量比为1:1:0.5。
作为优选方案，所述步骤（2）中清洗液的温度为50-60℃。
本申请的优点如下：
1、本申请集成了圆片的清洗所需的功能，降低手工参与的频率，最大化地实现自动化清洗，有效解决目前清洗存在的各种问题，可以避免圆片的损伤，提高良率。
2、本申请可对圆片进行清洗处理，自动化程度大，生产效率高，对圆片的清洗效果好、清洗良品率高，有很好的应用前景；
3、本申请圆片的清洗方法，在控制器控制下实现了圆片工艺清洗的自动化，传动系统采用变频电机控制，增加了清洗装置整体工作效率及工作的稳定性、可靠性；
4、本申请清洗槽体为石英体，不仅能耐酸，还能耐高温。
附图说明
图1是本申请一种圆片清洗装置的结构示意图；
图中：1、控制器；2、加酸箱；3、喷淋系统；4、传动轮；5、温度传感器；6、加热器；7、排放管道；8、圆片；9、石英槽体；10、上喷淋管路；11、下喷淋管路；12、烘干系统13、自来水管道接口；14、输送带；15排放口；16废水排放管道。
具体实施方式
以下结合附图对本发明圆片清洗装置及清洗方法作进一步的说明。
如图1所示，一种晶圆清洗装置，包括传动系统、加热清洗系统、喷淋系统3、烘干系统12和控制器1；传动系统包括传动轮4、变频电机和输送带14，变频电机分别连接传动轮4和控制器1，输送带14铺在加热清洗系统、喷淋系统3和烘干系统12表面；加热清洗系统为一个石英槽体9，底部设有加热器6和温度传感器5，石英槽体9底部连接加酸箱2，上部和底部均设有排放口15，排放口15连接排放管道；喷淋系统3包括上喷淋管路10和下喷淋管路11，上喷淋管路10和下喷淋管路11通过水管与自来水管道接口13连接，喷淋系统3底部设有废水排放口，废水排放口连接废水排放管道16；烘干系统12为热风机17，热风机17与控制器1连接；
加酸箱2与石英槽体9的连接管路上设有流量阀，上喷淋管路10和下喷淋管路11与自来水管道连接的管道上设有进水阀，排放管道7上设有电磁阀，废水排放管道16设有废水排放阀，上述流量阀、进水阀、电磁阀和废水排放阀分别与控制器1连接。
控制器1连接有触控面板，触控面板为人机界面，是一种可接收触头输入讯号的感应式液晶显示装置。
控制器1为集成电路、PLC控制器或单片机。
控制器1设有工作指示灯和故障指示灯。
控制器1设有蜂鸣器。
加热器6内设有加热丝，所有的加热丝及其导线都是用PFA包裹。
输送带14采用聚四氟乙烯输送带。是以悬浮聚四氟乙烯（俗称塑料王）乳液为原料，浸渍高性能玻璃纤维网而成,是一种高性能多用途的复合材料新产品。
本申请工作时只需将圆片8放置到输送带14上即可完成对其的清洗，不需要人工进行调控。
本发明圆片的清洗方法，清洗方法包括以下步骤：
（1）根据圆片的类型，在触控面板设置控制器参数，将圆片放入片盒，启动圆片清洗装置；
（2）传动系统将片盒传送至加热清洗系统，控制器打开加酸箱的流量阀，并启动加热器，加热到设置温度，在石英槽体内对圆片进行清洗；
（3）清洗完毕，控制器关闭加酸箱的流量阀，并打开酸水排放阀将废酸排出，并发出信号控制传动系统将清洗完全的圆片传送至快喷淋系统；
（4）控制器根据步骤（1）的参数设定，控制上喷淋管路和下喷淋管路的雾化喷头对圆片进行冲洗，冲洗完毕后，控制器关闭雾化喷头工作，同时打开排水管上的废水排放阀，并发出信号控制传动系统将清洗完全的圆片传送至烘干系统；
（5）控制器控制风机工作，将片盒及内的圆片吹干，并将吹干后的片盒传送到烘干室的出口，至此一个工作循环完毕。
所述步骤（2）的加热清洗系统中清洗液为氢氟酸、盐酸和双氧水的混合溶液，所述氢氟酸、硫酸和双氧水的质量比为1:1:0.5。
所述步骤（2）中清洗液的温度为50-60℃。
尽管本发明的实施方案已公开如上，但其并不仅仅限于说明书和实施方式中所列运用，它完全可以被适用于各种适合本发明的领域，对于熟悉本领域的人员而言，可容易地实现另外的修改，因此在不背离权利要求及等同范围所限定的一般概念下，本发明并不限于特定的细节和这里示出与描述的图例。
Claims (10)
1.一种圆片清洗装置，其特征在于：包括传动系统、加热清洗系统、喷淋系统、烘干系统和控制器；传动系统包括传动轮、变频电机和输送带，变频电机分别连接传动轮和控制器，输送带铺在加热清洗系统、喷淋系统和烘干系统表面；加热清洗系统为一个石英槽体，底部设有加热器和温度传感器，石英槽体底部连接加酸箱，上部和底部均设有排放口，排放口连接排放管道；喷淋系统包括上喷淋管路和下喷淋管路，上喷淋管路和下喷淋管路通过水管与自来水管道接口连接，喷淋系统底部设有废水排放口，废水排放口连接废水排放管道；烘干系统为热风机，热风机与控制器连接；
加酸箱与石英槽体的连接管路上设有流量阀，上喷淋管路和下喷淋管路与自来水管道连接的管道上设有进水阀，排放管道上设有电磁阀，废水排放管道设有废水排放阀，上述流量阀、进水阀、电磁阀和废水排放阀分别与控制器连接。
2.根据权利要求1所述的圆片清洗装置，其特征在于：所述控制器连接有触控面板，触控面板为人机界面，是一种可接收触头输入讯号的感应式液晶显示装置。
3.根据权利要求1所述的圆片清洗装置，其特征在于：所述控制器为集成电路、PLC控制器或单片机。
4.根据权利要求1所述的圆片清洗装置，其特征在于：所述控制器设有工作指示灯和故障指示灯。
5.根据权利要求1所述的圆片清洗装置，其特征在于：所述控制器设有蜂鸣器。
6.根据权利要求1所述的圆片清洗装置，其特征在于：所述加热器内设有加热丝，所有的加热丝及其导线都是用PFA包裹。
7.根据权利要求1所述的圆片清洗装置，其特征在于：所述输送带采用聚四氟乙烯输送带。
8.一种圆片的清洗方法，其特征在于：利用晶圆清洗装置对圆片进行清洗，清洗方法包括以下步骤：
（1）根据圆片的类型，在触控面板设置控制器参数，将圆片放入片盒，启动圆片清洗装置；
（2）传动系统将片盒传送至加热清洗系统，控制器打开加酸箱的流量阀，并启动加热器，加热到设置温度，在石英槽体内对圆片进行清洗；
（3）清洗完毕，控制器关闭加酸箱的流量阀，并打开酸水排放阀将废酸排出，并发出信号控制传动系统将清洗完全的圆片传送至快喷淋系统；
（4）控制器根据步骤（1）的参数设定，控制上喷淋管路和下喷淋管路的雾化喷头对圆片进行冲洗，冲洗完毕后，控制器关闭雾化喷头工作，同时打开排水管上的废水排放阀，并发出信号控制传动系统将清洗完全的圆片传送至烘干系统；
（5）控制器控制风机工作，将片盒及内的圆片吹干，并将吹干后的片盒传送到烘干室的出口，至此一个工作循环完毕。
9.根据权利要求8所述的圆片的清洗方法，其特征在于：所述步骤（2）的加热清洗系统中清洗液为氢氟酸、盐酸和双氧水的混合溶液，所述氢氟酸、硫酸和双氧水的质量比为1:1:0.5。
10.根据权利要求9所述的圆片的清洗方法，其特征在于：所述步骤（2）中清洗液的温度为50-60℃。
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