CN109994402B - 一种半导体研磨板上芯片清洗容器及其使用方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种半导体研磨板上芯片清洗容器及其使用方法，属于半导体芯片界面清洗处理的技术领域，装置包括带把手的容器本体、卡槽单元和可活动的载板台，在容器本体内设置有对称一定周期重复的卡槽单元，卡槽单元内设计载板台，将带有芯片的研磨板放置于载板台台面上，载板台两侧位于卡槽单元内，载板台两侧沿容器本体内壁上卡槽单元的空间下移，载板台的外侧一端顶在卡槽单元的底部上，载板台连同研磨板一起没入容器本体的容腔内。本发明不仅提供研磨板及其板上芯片界面清洗/腐蚀工艺处理容器，而且提供了研磨板的装载装置，提高了生产效率的同时，保证界面的清洗腐蚀处理。

Description

一种半导体研磨板上芯片清洗容器及其使用方法

技术领域

本发明涉及一种半导体研磨板上芯片清洗容器及其使用方法，属于半导体芯片界面清洗处理的技术领域。

背景技术

随着半导体技术的不断发展，对工艺技术的要求越来越高，特别是对半导体芯片的表面质量要求越来越严。在半导体生产工艺中，几乎每道工序中都需要进行界面清洗，芯片清洗质量的好坏对器件性能有严重的影响，其工艺质量将直接影响到器件的成品率、光电性能和可靠性。目前比较普遍的清洗技术有：湿法化学清洗、超声清洗、兆声清洗、擦洗、高压喷射阀、等离子清洗、RCA清洗等等，其中湿法化学清洗尤为常见。

半导体工艺制备过程中芯片腐蚀清洗时，多是将芯片装于花架、花篮或是其他专用夹片装置单独中进行腐蚀清洗操作，但是在研磨抛光工步，芯片贴于玻璃版或是石英版上，如果研磨抛光完成后，需要进行版上芯片的界面腐蚀清洗处理，芯片专用的花架、花篮或是其他夹片装置便不可用了。

中国专利文献CN201410125553.X公开了一种用于清洗半导体晶圆的清洗槽，属于半导体晶圆工艺技术领域，包括清洗槽本体、喷淋装置，清洗槽本体的上方设有用于封闭清洗槽本体的槽盖，槽盖上设有用于清洗晶圆的喷淋装置；喷淋装置包括若干个喷淋管和若干个与其相连通的喷嘴，喷嘴在所述槽盖上呈矩阵状均匀分布且可调节喷淋角度，喷淋管上设有用于控制清洗液通过的阀。该方案通过清洗槽上侧设置槽盖，槽盖上均匀分布若干个可调节喷淋角度的喷嘴，喷射的清洗液可从多个不同方向清洗晶圆，覆盖晶圆不同方位和角度。中国专利文献CN201580005338.9公开了一种半导体晶圆的清洗槽，其将半导体晶圆浸泡于清洗液来进行清洗，清洗槽具备槽本体部，其由石英所构成，并贮存清洗液，且将多个半导体晶圆浸泡于清洗液中；溢流承接部，其由石英所构成，并设置于槽本体部的开口部的周围，且承接从槽本体部的开口部上端所溢流出来的清洗液；以及，隔热壁部，其设置于所述槽本体部的周围。该方案提供了一种蚀刻步骤中所使用的清洗槽。

中国专利文献CN201110279804.6公开了一种用于清洗半导体硅片的清洗槽，它包括清洗槽本体，清洗槽本体的清洗区内设有漏水搁板，该漏水搁板水平设置在清洗区内的中下部；清洗槽本体的侧壁外侧设有出水阀，出水阀位于漏水隔板与清洗槽本体的槽底之间的侧壁上。该方案在清洗槽内的漏水搁板上放置两个及两个以上的插有半导体硅片的花篮。中国专利文献CN201410102201.2公开了一种半导体清洗装置，包括一具有复数个夹具组的夹具架，一具有复数个容器的容器阵列，每一个容器可和一个夹具组相对并形成一个工作站，每一容器中进一步有二个超声波装置并且可各自装有不同的溶液，每一个夹具组用于夹持一装有复数芯片的芯片载具，将芯片载具由一个容器之中移动到下一个容器之中，芯片的两个表面皆有一部份透过芯片载具上的穿孔暴露于外，当芯片载具被置于容器之中时，芯片暴露于外的两表面分别面对一超声波装置。

以上所提到的专利文献，其所涉及的芯片装置均只适用于单独的单片或多片芯片的清洗，不能进行研磨板上芯片的界面清洗处理工艺。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明提供一种半导体研磨板上芯片清洗容器。该装置提供了研磨板清洗用容器，同时可以提供研磨板的装载功能，省却研磨板花篮/花架装置。

本发明还提供上述容器的使用方法。

本发明的技术方案如下：

一种半导体研磨板上芯片清洗容器，包括容器本体，容器本体为顶部开口的矩形容腔，容器本体内部设有至少一个卡槽单元，卡槽单元内设置有载板台；

卡槽单元包括卡槽前挡、卡槽后挡、卡槽底挡，一个卡槽单元内卡槽前挡和卡槽后挡的数量均为两个，卡槽前挡对称设置于容器本体相向的内壁上，卡槽后挡对称设置于卡槽前挡所在的相向内壁上，卡槽底挡设于容器本体底部；

载板台包括载板台台面，载板台台面一端设有载板台卡槽，载板台用于放置研磨板，设有载板台卡槽的载板台台面一端与卡槽底挡活动接触。

将带有芯片的研磨板放置于载板台台面上、并卡于一端的载板台卡槽中，载板台两侧位于卡槽前挡和卡槽后挡的中间，载板台两侧沿容器本体内壁上卡槽前挡和卡槽后挡之间的空间下移，载板台卡槽的外侧一端顶在卡槽底挡上，载板台连同研磨板一起没入容器本体的容腔内。

根据本发明优选的，容器本体外侧相对的两端各设有一个容器把手。

进一步优选的，容器把手设置于容器本体矩形短边的侧壁外侧，卡槽前挡、卡槽后挡设于容器本体矩形长边的侧壁内侧。

根据本发明优选的，卡槽前挡、卡槽后挡均为长条状矩形挡片。

进一步优选的，卡槽前挡的挡片长度小于卡槽后挡的挡片长度。

进一步优选的，卡槽前挡与卡槽后挡相互平行设置。

进一步优选的，卡槽前挡与卡槽后挡的垂直距离为0.7cm-3cm。

进一步优选的，卡槽前挡、卡槽后挡均与水平面有倾斜夹角。

根据本发明优选的，卡槽底挡上方一侧设有弧凹面，载板台卡槽外侧设有与卡槽底挡弧凹面相匹配的弧凸面，载板台卡槽内侧设有弧形腔。相匹配的弧凹面和弧凸面可使载板台稳固的顶在卡槽底挡上，弧形腔用于卡放研磨板。

进一步优选的，载板台卡槽的高度大于卡槽前挡与卡槽后挡之间的距离。如此设置，载板台在卡槽前挡和卡槽后挡之间的空间上下移动时，当载板台提起到一定高度，载板台卡在卡槽前挡处不会再继续上提。

根据本发明优选的，载板台台面上远离载板台卡槽的一端贯穿设有载板台孔区。载板台上开设镂空的载板台孔区，其一个作用是可以为载板台提手用，提起载板台。

进一步优选的，载板台孔区边缘与载板台卡槽之间的距离小于研磨板的长度。因此，当研磨板放于载板台内时，有一部分研磨板下方是镂空的载板台孔区，此时载板台孔区的另一个作用就是孔可以作为取放研磨板用，同时可以防止从试剂中取出时研磨板吸附于载板台上造成取板困难。

一种利用上述半导体研磨板上芯片清洗容器的使用方法，包括步骤如下：

1)、在容器本体内注入清洗或腐蚀用试剂，试剂液面高度以没过研磨板为宜；

2)、利用载板台孔区将载板台提起，将带芯片的研磨板慢慢放于载板台台面上，至载板台卡槽卡住研磨板；

3)、握住载板台慢慢沿卡槽后挡放下，到载板台抵到卡槽底挡；

4)、研磨板上芯片界面清洗或腐蚀一定时间后，利用载板台孔区将载板台提起，研磨板提出至容器本体上端，从载板台孔区露出部分将研磨板取走；

5)、研磨板上芯片界面清洗腐蚀处理完毕。

本发明的有益效果在于：

本发明在清洗容器本体上设计多个重复尺寸的卡槽单元和载板台，可以用于装载固定多个研磨板，实现了批量研磨板的同步界面处理操作。载板台上部设计载板台孔区，不仅使载板台可以提起，同时装卸研磨板时留出了操作的空间，便于研磨板的装卸，防止了研磨板的划蹭崩伤问题。本清洗容器实现了研磨板上芯片清洗工艺的同时，提高了批量生产效率，保护了研磨板及芯片的界面。

附图说明

图1是本发明半导体研磨板上芯片清洗容器的前视示意图；

图2是本发明中载板台的前视示意图；

图3是本发明中载板台的侧视示意图；

图4是本发明中卡槽单元的前视示意图；

图5是本发明中卡槽单元的侧视示意图；

图6是本发明中卡槽单元的俯视示意图；

图7a是本发明应用例1中带芯片研磨板俯视示意图；

图7b是本发明应用例1中带芯片研磨板立体示意图；

图8是本发明应用例1中清洗容器装载研磨板的示意图；

图9a是本发明应用例1中取板前示意图；

图9b是本发明应用例1中取板后示意图；

图10是本发明中容器把手俯视图；

图中：1、容器本体，2、卡槽单元，2-1、卡槽前挡，2-2、卡槽后挡，2-3、卡槽底挡，3、容器把手，4、载板台，4-1、载板台孔区，4-2、载板台台面，4-3、载板台卡槽、5、研磨板，6、芯片。

具体实施方式

下面结合实施例和说明书附图对本发明做详细的说明，但不限于此。

如图1-10所示。

实施例1、

一种半导体研磨板上芯片清洗容器，包括容器本体，容器本体为顶部开口的矩形容腔，容器本体内部设有十个卡槽单元，卡槽单元内设置有载板台，如图1所示。

卡槽单元包括卡槽前挡、卡槽后挡、卡槽底挡，一个卡槽单元内卡槽前挡和卡槽后挡的数量均为两个，卡槽前挡对称设置于容器本体相向的内壁上，卡槽后挡对称设置于卡槽前挡所在的相向内壁上，卡槽底挡设于容器本体底部。卡槽前挡、卡槽后挡均为长条状矩形挡片。

载板台包括载板台台面，载板台台面一端设有载板台卡槽，载板台用于放置研磨板，设有载板台卡槽的载板台台面一端与卡槽底挡活动接触。

将带有芯片的研磨板放置于载板台台面上、并卡于一端的载板台卡槽中，载板台两侧位于卡槽前挡和卡槽后挡的中间，载板台两侧沿容器本体内壁上卡槽前挡和卡槽后挡之间的空间下移，载板台卡槽的外侧一端顶在卡槽底挡上，载板台连同研磨板一起没入容器本体的容腔内。

实施例2、

一种半导体研磨板上芯片清洗容器，其结构如实施例1所述，所不同的是，容器本体外侧相对的两端各设有一个容器把手。容器把手设置于容器本体矩形短边的侧壁外侧，卡槽前挡、卡槽后挡设于容器本体矩形长边的侧壁内侧。

实施例3、

一种半导体研磨板上芯片清洗容器，其结构如实施例1所述，所不同的是，卡槽前挡的挡片长度小于卡槽后挡的挡片长度。

实施例4、

一种半导体研磨板上芯片清洗容器，其结构如实施例1所述，所不同的是，卡槽前挡与卡槽后挡相互平行设置。卡槽前挡与卡槽后挡的垂直距离为0.8cm。

实施例5、

一种半导体研磨板上芯片清洗容器，其结构如实施例4所述，所不同的是，卡槽前挡与卡槽后挡的垂直距离为3cm。

实施例6、

一种半导体研磨板上芯片清洗容器，其结构如实施例4所述，所不同的是，卡槽前挡与卡槽后挡的垂直距离为0.7cm。

实施例7、

一种半导体研磨板上芯片清洗容器，其结构如实施例4所述，所不同的是，卡槽前挡、卡槽后挡均与水平面有倾斜夹角。

实施例8、

一种半导体研磨板上芯片清洗容器，其结构如实施例4所述，所不同的是，卡槽底挡上方一侧设有弧凹面，载板台卡槽外侧设有与卡槽底挡弧凹面相匹配的弧凸面，载板台卡槽内侧设有弧形腔。相匹配的弧凹面和弧凸面可使载板台稳固的顶在卡槽底挡上，弧形腔用于卡放研磨板。卡槽底挡2-3的弧面最低点与卡槽后挡最低点在一个水平垂直方向上，即如图1、图4所示，从前视方向上看，卡槽底挡与卡槽后挡视觉上接触。

实施例9、

一种半导体研磨板上芯片清洗容器，其结构如实施例8所述，所不同的是，载板台卡槽的高度大于卡槽前挡与卡槽后挡之间的距离。如此设置，载板台在卡槽前挡和卡槽后挡之间的空间上下移动时，当载板台提起到一定高度，载板台卡在卡槽前挡处不会再继续上提。

实施例10、

一种半导体研磨板上芯片清洗容器，其结构如实施例7所述，所不同的是，载板台台面上远离载板台卡槽的一端贯穿设有载板台孔区，载板台孔区为长方形贯穿口。载板台上开设镂空的载板台孔区，其一个作用是可以为载板台提手用，提起载板台。载板台孔区边缘与载板台卡槽之间的距离小于研磨板的长度。因此，当研磨板放于载板台内时，有一部分研磨板下方是镂空的载板台孔区，此时载板台孔区的另一个作用就是孔可以作为取放研磨板用，同时可以防止从试剂中取出时研磨板吸附于载板台上造成取板困难。

实施例11、

一种利用实施例10所述半导体研磨板上芯片清洗容器的使用方法，包括步骤如下：

1)、在容器本体内注入清洗或腐蚀用试剂，试剂液面高度以没过研磨板为宜；

2)、利用载板台孔区将载板台提起，将带芯片的研磨板慢慢放于载板台台面上，至载板台卡槽卡住研磨板；

3)、握住载板台慢慢沿卡槽后挡放下，到载板台抵到卡槽底挡；

4)、研磨板上芯片界面清洗或腐蚀一定时间后，利用载板台孔区将载板台提起，研磨板提出至容器本体上端，从载板台孔区露出部分将研磨板取走；

5)、研磨板上芯片界面清洗腐蚀处理完毕。

应用例1、

以清洗5mm厚直径11cm研磨板上放置3片2英寸芯片为例，如图7a、图7b。

如实施例10所述的一种半导体研磨板上芯片清洗容器，容器本体1呈上端开口的长方体，尺寸为长30cm、宽12cm，高15cm。所述容器本体1、卡槽前挡2-1、卡槽后挡2-2、载板台台面4-2截面厚度为1.5cm。设计于容器本体1短边外壁上的容器把手设计于高10cm处，长8cm宽3cm，截面为圆形，直径1.5cm，如图10所示。

卡槽单元2按一定周期均匀重复设计在容器本体内壁，卡槽前挡2-1、卡槽后挡2-2倾斜与平面成60度角。卡槽后挡2-2宽度2cm。卡槽前挡2-1宽1.5cm、长5cm、下部离底面高5cm。卡槽前挡2-1与卡槽后挡2-2之间的垂直距离为8mm。卡槽底挡2-3高3cm、长3cm设置在容器底中间，如图5。

载板台台面4-2厚度1cm，为配合圆形的研磨板，载板台台面包括方形区和半圆区，如图3，方形区宽11.5cm，载板台4总长25cm，半圆区的弧面直径11.5cm，与弧面连接的边长度19.25cm。载板台孔区4-1离载板台4上边5cm处，载板台孔区是宽7cm、长12cm的长方形。

容器中注入清洗/腐蚀用试剂，高度没过研磨板5。从载板台孔区4-1将载板台4提起，将带芯片6的研磨板5慢慢放于载板台台面4-2上，至载板台卡槽4-3卡住研磨板5，(研磨板5顶部部分压于载板台孔区4-1上)。

握住载板台4，慢慢沿卡槽后挡2-2放下，到载板台4抵到卡槽底挡2-3。

研磨板5上芯片6界面清洗/腐蚀一定时间后，从载板台孔区4-1将载板台4提起，研磨板5提出容器面，从载板台孔区4-1露出部分将研磨板5取走。研磨板5上芯片6界面清洗腐蚀处理完毕。

Claims (12)

1.一种半导体研磨板上芯片清洗容器，其特征在于，包括容器本体，容器本体为顶部开口的矩形容腔，容器本体内部设有至少一个卡槽单元，卡槽单元内设置有载板台；

卡槽单元包括卡槽前挡、卡槽后挡、卡槽底挡，一个卡槽单元内卡槽前挡和卡槽后挡的数量均为两个，卡槽前挡对称设置于容器本体相向的内壁上，卡槽后挡对称设置于卡槽前挡所在的相向内壁上，卡槽底挡设于容器本体底部；

载板台包括载板台台面，载板台台面一端设有载板台卡槽，载板台用于放置研磨板，设有载板台卡槽的载板台台面一端与卡槽底挡活动接触。

2.根据权利要求1所述的半导体研磨板上芯片清洗容器，其特征在于，容器本体外侧相对的两端各设有一个容器把手；

容器把手设置于容器本体矩形短边的侧壁外侧，卡槽前挡、卡槽后挡设于容器本体矩形长边的侧壁内侧。

3.根据权利要求1所述的半导体研磨板上芯片清洗容器，其特征在于，卡槽前挡、卡槽后挡均为长条状矩形挡片。

4.根据权利要求3所述的半导体研磨板上芯片清洗容器，其特征在于，卡槽前挡的挡片长度小于卡槽后挡的挡片长度。

5.根据权利要求3所述的半导体研磨板上芯片清洗容器，其特征在于，卡槽前挡与卡槽后挡相互平行设置。

6.根据权利要求5所述的半导体研磨板上芯片清洗容器，其特征在于，卡槽前挡与卡槽后挡的垂直距离为0.7cm-3cm。

7.根据权利要求5所述的半导体研磨板上芯片清洗容器，其特征在于，卡槽前挡、卡槽后挡均与水平面有倾斜夹角。

8.根据权利要求1所述的半导体研磨板上芯片清洗容器，其特征在于，卡槽底挡上方一侧设有弧凹面，载板台卡槽外侧设有与卡槽底挡弧凹面相匹配的弧凸面，载板台卡槽内侧设有弧形腔。

9.根据权利要求8所述的半导体研磨板上芯片清洗容器，其特征在于，载板台卡槽的高度大于卡槽前挡与卡槽后挡之间的距离。

10.根据权利要求1所述的半导体研磨板上芯片清洗容器，其特征在于，载板台台面上远离载板台卡槽的一端贯穿设有载板台孔区。

11.根据权利要求10所述的半导体研磨板上芯片清洗容器，其特征在于，载板台孔区边缘与载板台卡槽之间的距离小于研磨板的长度。

12.一种利用权利要求1-11任意一项权利要求所述的半导体研磨板上芯片清洗容器的使用方法，包括步骤如下：

1)、在容器本体内注入清洗或腐蚀用试剂；

2)、将载板台提起，将带芯片的研磨板放于载板台台面上，至载板台卡槽卡住研磨板；

3)、握住载板台沿卡槽后挡放下，到载板台抵到卡槽底挡；

4)、研磨板上芯片界面清洗或腐蚀后，将载板台提起，研磨板提出至容器本体上端，将研磨板取走；

5)、研磨板上芯片界面清洗腐蚀处理完毕。

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